Question

【题目】在“研究弹簧的形变与外力的关系”的实验中,将弹簧水平放置,测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F。实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如图所示。

(1)弹簧的形变量x与外力F关系式F=___；（力的单位：N，长度单位：m）

(2)图线不过原点的原因是:______________。

Answer 1

【答案】100x-2 (N)弹簧自身的重力

【解析】

分析图象可知伸长量和拉力的关系；由胡克定律可求出弹簧的劲度系数，再选一特殊点代入，即可求解关系式；根据弹簧自身有重力分析图线不过原点的原因．

（1）由图可知，该弹簧受力为零时，伸长是2cm，受到拉力为8N时，伸长为10cm，故弹簧的劲度系数为，由图象可设其关系式为：F=100x+b，再从图象任选清晰的点对应的坐标，如（8N，10cm），带入关系式解之：b=-2，所以弹簧的形变量x与外力F关系式F=100x-2（N）；

（2）该图线不过原点的原因是：弹簧自身有重力，弹簧水平放置其自然长度为L，竖直放置时由于自身的重力必然就会有一定的伸长．