题目内容
【题目】某实验小组探究弹簧的劲度系数与其长度(圈数)的关系。实验装置如图(a)所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针、、、、、、分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,指向0刻度。设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为;挂有质量为0.100kg的砝码时,各指针的位置记为。测量结果及部分计算结果如表所示(为弹簧的圈数,取重力加速度为)。已知实验所用弹簧总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88 cm。
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(cm) | 2.04 | 4.06 | 6.06 | 8.05 | 10.03 | 12.01 |
(cm) | 2.64 | 5.26 | 7.81 | 10.30 | 12.93 | 15.41 |
10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | |
(N/m) | 163 | ① | 56.0 | 43.6 | 33.8 | 28.8 |
(m/N) | 0.0061 | ② | 0.0179 | 0.0229 | 0.0296 | 0.0347 |
(1)将表中数据补充完整:①________;②________。
(2)以为横坐标,以为纵坐标,在图(b)给出的坐标纸上画出图象________________。
(3)图(b)中画出的直线可近似认为通过原点。若从实验中所用的弹簧截取圈数为的一段弹簧,该弹簧的劲度系数与其圈数的关系的表达式为________;该弹簧的劲度系数与其自由长度(单位为m)的关系的表达式为________。
【答案】81.7 0.0122
【解析】
(1)[1]根据P2的示数可知,P2部分的原长为4.06cm,拉伸后的长度为5.26cm,根据胡克定律可得
[2]倒数为
(2)[3]根据实验数据描点,并用一条直线将这些点连接起来即可
(3)[4]由图像上取两点即可求得
解得
由于误差均正确
[5]由题意可知
解得
由于误差均正确。
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