Question

15．某同学利用如图甲所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验．
（1）将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧．弹簧轴线和刻度尺都应在竖直（选填“水平”或“竖直”）方向．
（2）他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线．由图线可得弹簧的原长x₀₌4cm，劲度系数k=50N/m，他利用本实验原理把弹簧做成一把弹簧秤，当示数如图丙所示时，该弹簧伸长的长度△x=6cm．

Answer 1

分析 （1）弹簧是竖直的，要减小误差，刻度尺必须竖直；
（2）弹簧处于原长时，弹力为零；根据胡克定律F=k△x求解劲度系数；直接从弹簧秤得到弹力，即可求解．

解答 解：（1）弹簧是竖直的，要减小误差，刻度尺必须与弹簧平行，故刻度尺要保持竖直状态；
（2）弹簧处于原长时，弹力为零，故原长为4cm；弹簧弹力为2N时，弹簧的长度为8cm，伸长量为4cm；
根据胡克定律F=k△x，有：k=$\frac{F}{△x}$=$\frac{2}{0.04}$N/m=50N/m；
由图丙得到弹簧的弹力为3N，依据胡克定律F=k△x，有△x=$\frac{F}{k}$=$\frac{3}{50}$m=6cm；
故答案为：（1）竖直； （2）4；50；6．

点评 本题关键是明确实验原理，然后根据胡克定律F=k△x并结合图象列式求解，不难，注意胡克定律的适用范围．