题目内容

【题目】某同学在家中找到两根一样的轻弹簧PQ、装有水总质量m=1kg的矿泉水瓶、刻度尺、量角器和细绳等器材,设计如下实验验证力的平行四边形定则,同时测出弹簧的劲度系数k。其操作如下:

a.将弹簧P上端固定,让其自然下垂,用刻度尺测出此时弹簧P的长度L0=12.50cm

b.将矿泉水瓶通过细绳连接在弹簧P下端,待矿泉水瓶静止后用刻度尺测出此时弹簧P的长度L1,如图甲所示,则L1=_____cm

c.在细绳和弹簧Q的挂钩上涂抹少许润滑油,将细绳搭在挂钩上,缓慢的拉起弹簧Q,使弹簧P偏离竖直方向夹角为60°,测出弹簧Q的长度为L2及其轴线与竖直方向夹角为θ,如图乙所示;

1)取重力加速度g=10m/s2,则弹簧P的劲度系数k=_____

2)若要验证力的平行四边形定则,L2θ需满足的条件是L2=_____cmθ=_____

【答案】 17.50 200N/m 17.50 60

【解析】b、由图可读出L1=17.50cm

c. (1)弹簧P的劲度系数

2)由平衡条件可知: ;由题意可知TP=mg;联立解得TQ=mgθ=600,则L2=L1=17.50cm

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