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:一轻弹簧一端固定于某一深度为h=0.25m,且开口向右的小筒中(没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内),如图甲所示,如果本实验的长度测量工具只能测量出距筒口右端弹簧的长度l,现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数,该同学通过改变挂砝码的个数来改变l,作出F-l变化的图线如图乙所示.
(1)由此图线可得出的结论是
(2)弹簧的劲度系数为
(1)由此图线可得出的结论是
在弹性限度内,弹力与弹簧的伸长量成正比
在弹性限度内,弹力与弹簧的伸长量成正比
.(2)弹簧的劲度系数为
100
100
N/m,弹簧的原长l0=0.15
0.15
m.分析:(1)在弹性限度内,弹力和弹簧的伸长量成正比.
(2)根据胡克定律写出F与l的关系式,然后结合数学知识求解即可.
(2)根据胡克定律写出F与l的关系式,然后结合数学知识求解即可.
解答:解:(1)根据图象结合数学知识可知:在弹性限度内,弹力与弹簧的伸长量成正比.
故答案为:在弹性限度内,弹力与弹簧的伸长量成正比.
(2)设弹簧原长为l0,则根据胡克定律有:F=k(h-l0+l)=kl+k(h-l0)
由此可知,图象的斜率大小表示劲度系数大小,故:k=100N/m,
当l=0时,F=10N,将数据代入方程①可解得:l0=15cm.
故答案为:100,15.
故答案为:在弹性限度内,弹力与弹簧的伸长量成正比.
(2)设弹簧原长为l0,则根据胡克定律有:F=k(h-l0+l)=kl+k(h-l0)
由此可知,图象的斜率大小表示劲度系数大小,故:k=100N/m,
当l=0时,F=10N,将数据代入方程①可解得:l0=15cm.
故答案为:100,15.
点评:找到各个物理量之间的关系,然后根据胡克定律列方程,是解答本题的突破口,这要求学生有较强的数学推导能力.
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