题目内容
【题目】在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中
(1)以下说法正确的是___________。
A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度 |
B.用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力,应保持弹簧位于竖直位置且处于平衡状态 |
C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量 |
D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等 |
(2)若某同学实验装置如图1所示,所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力,实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧的总长度。
①有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标图中,请做出F–L图线;
②由此图线可得出该弹簧的原长=__________cm,劲度系数k=__________N/m(结果保留2位有效数字)。
(3)若某同学把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把作为弹簧的伸长量x,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是下图中的________。
【答案】(1)AB (2)如图所示 5 cm 20 N/m (3)C
【解析】(1)弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度,否则弹簧会损坏,故A正确;用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,要保证弹簧位于竖直位置,使钩码的重力等于弹簧的弹力,要待钩码平衡时再读读数,故B正确;弹簧的长度不等于弹簧的伸长量,伸长量等于弹簧的长度减去原长,故C错误;拉力与伸长量之比是劲度系数,由弹簧决定,同一弹簧的劲度系数是不变的,不同的弹簧的劲度系数不同,故D错误。
(2)解根据描出的点用直线将各点拟合即可得出对应的图象如图所示;
弹簧处于原长时,弹力为零,故弹簧的原长;图象的函数表达式为:,故斜率表示劲度系数;则有:;
(3)实验中用横轴表示弹簧的伸长量x,纵轴表示弹簧的拉力F(即所挂重物的重力大小),由 可知,图象过原点,故A错误;图中当x=0时,弹簧有弹力,故B错误;当竖直悬挂时,由于自身重力的影响弹簧会有一段伸长量,但此时所挂重物的重力为0 N(即:F=0 N),故C正确;因为在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长与其所受的拉力成正比,图象应为直线,故D错误。