题目内容
【题目】(1)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中,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,应保证弹簧竖直且处于平衡状态 |
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,会得出拉力与伸长量之比也相等 |
(2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验,他先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,挂上砝码后测出弹簧伸长后的长度,把作为弹簧的伸长量,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所示图象中的____________。
(3)另一名同学在做“探究弹簧的形变与弹力的关系”实验时,将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂,测出其自然长度;然后在其下部施加外力,测出弹簧的总长度,改变外力的大小,测出几组数据,作出外力与弹簧总长度的关系图线如图所示。(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)由图可知该弹簧的自然长度为 ;该弹簧的劲度系数为 。
【答案】(1)AB (2)C (3)
【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)实验中用横轴表示弹簧的伸长量,纵轴表示弹簧的拉力(即所挂重物的重力大小),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(即:),故C正确。
(3)由图象和胡克定律结合分析知,图象的斜率为弹簧的劲度系数,当时,即横坐标的截距为弹簧的原长,所以据图所知,横截距为,即弹簧的原长为;图象的斜率。
【题目】某同学在探究弹力和弹簧伸长的关系,并测定弹簧的劲度系数k。
主要实验步骤如下:将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将毫米刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好指在刻度尺上。当弹簧自然下垂时,指针的指示值记作L0;弹簧下端挂一个砝码时,指针的指示值记作L1;弹簧下端挂两个砝码时,指针的指示值记作L2 ……;挂七个砝码时,指针的位置如图所示,指针的指示值记作L7。已知每个砝码的质量均为50 g,测量记录表:
代表符号 | L0 | L1 | L2 | L3 | L4 | L5 | L6 | L7 |
刻度数值/cm | 1.70 | 3.40 | 5.10 | 6.85 | 8.60 | 10.30 | 12.10 |
(1)实验中,L7的值还未读出,请你根据上图将这个测量值填入记录表中。
(2)为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了四个差值:d1=L4–L0,d2=L5–L1,d3=L6–L2,d4=L7–L3。
(3)根据以上差值,可以求出每增加50 g砝码的弹簧平均伸长量ΔL。ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子为ΔL=_________________。
(4)计算弹簧的劲度系数k=________N/m。(g取9.8 m/s2)