题目内容
【题目】在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,某同学把两根劲度系数分别为k1、k2的轻弹簧按如图所示连接起来进行探究。在弹性限度内,将50克的钩码逐个挂在弹簧下端,读出指针A、B的示数LA和LB并填入了下表。
(1)该同学认为弹簧k1顶端O必须位于刻度尺的零刻度处,才能利用表格中的数据求出劲度系数k1,你认为他的观点正确吗?答:______(选填“正确”或“不正确“);
(2)从表格数据可以得出:k1______k2(选填“>”“=”或“<”);
(3)该同学把这两根弹簧等效视为一根弹簧,接着用钩码数分别为“1”和“3”这两组数据求其等效劲度系数,求得的结果为______N/m(保留2位有效数字,取g=9.8m/s2)。
【答案】不正确 < 8.3
【解析】
(1)根据胡克定律分析是否正确;
(2)根据弹簧Ⅰ形变量的变化量,结合胡克定律求出劲度系数。通过弹簧Ⅱ弹力的变化量和形变量的变化量可以求出弹簧Ⅱ的劲度系数。
(3)由胡克定律即可求出。
(1)[1]根据胡克定律
F=k△x
该公式也可以写成
△F=k△x
所以弹簧k1顶端O是否位于刻度尺的零刻度处对测量的结果没有影响,所以该同学的说法是错误的。
(2)[2]由图可知,B的读数为两根弹簧的下端的示数,所以是两根弹簧的长度,所以B的长度的变化是B处的变化与A处变化的差,结合表中的数据可知,在相等的拉力作用下,弹簧B的形变量较小,由F=kx可知,一定是B的劲度系数大,即,k1<k2;
(3)[3]由表格中的第一列与第三列数据可知,当弹力的变化量△F=1.0N时,弹簧形变量的变化量为
△x=40.88cm-28.87cm=12.01cm=0.120m
根据胡克定律知
N/m=8.3N/m
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