题目内容
某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h=30.0 cm且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下端位于筒内,用测力计可以同弹簧的下端接触),如图甲所示,若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度l,现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数,该同学通过改变l而测出对应的弹力F,作出F-l图象如图乙所示,则弹簧的劲度系数k为多大?弹簧的原长l0为多大?
甲 乙
200 20
【解析】 根据胡克定律F与l的关系式为:F=k(l+h-l0)=kl+k(h-l0),
从图象中得到直线的斜率为2 N/cm,
截距为20 N,
故弹簧的劲度系数为k=2 N/cm=200 N/ cm,
由k(h-l0)=20 N,于是l0=20 cm.
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