摘要:13.下表是某同学为了探究弹簧的弹力和伸长的关系所测的几组数据: 弹力F/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 伸长x/cm 2.30 5.08 6.89 9.80 12.40 (1)请你在图中坐标纸上作出F-X图线, (2)由图线可知.弹簧的弹力与伸长量之间的关系式为:F= N. (3)该弹簧的劲度系数k= N/m.
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为了“探究外力做功与物体动能变化的关系”,查资料得知:“弹簧的弹性势能Ep=
kx2,其中k是弹簧的劲度系数,x是弹簧的形变量”。某同学用压缩的弹簧推静止的小球(已知质量为m)运动来探究这一问题。为了研究方便,把小铁球O放在水平桌面上做实验,让小铁球O在弹力作用下运动,即只有弹簧推力做功。
该同学设计实验如下:
(1)如图甲所示,将轻质弹簧竖直挂起来,在弹簧的另一端挂上小铁球O,静止时测得弹簧的形变量为d。在此步骤中,目的是要确定________,用m、d、g表示为________。
(2)如图乙所示,将这根弹簧水平放在光滑桌面上,一端固定在竖直墙面,另一端与小铁球接触,用力推小铁球压缩弹簧;小铁球静止时测得弹簧压缩量为x,撤去外力后,小铁球被弹簧推出去,从水平桌面边沿抛出落到水平地面上。
(3)测得水平桌面离地高为h,小铁球落地点离桌面边沿的水平距离为L,则小铁球被弹簧弹出的过程中初动能Ek1=________,末动能Ek2=________(用m、h、L、g表示);弹簧对小铁球做的功W=________(用m、x、d、g表示)。
对比W和(Ek2-Ek1)就可以得出“外力做功与物体动能变化的关系”,即:“在实验误差范围内,外力所做的功等于物体动能的变化”。
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某同学设计了如图1所示的装置来探究加速度与力的关系.弹簧秤固定在一块合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距d.开始时将木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小.再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F1,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.

①木板的加速度可以用d、t表示为a=
.
②(单选题)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系.如图2所示图象能表示该同学实验结果的是
③(多选题)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是
A.可以改变滑动摩擦力的大小
B.可以更方便地获取多组实验数据
C.可以比较精确地测出摩擦力的大小
D.可以获得更大的加速度以提高实验精度.
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①木板的加速度可以用d、t表示为a=
| 2d |
| t2 |
| 2d |
| t2 |
②(单选题)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系.如图2所示图象能表示该同学实验结果的是
③(多选题)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是
A.可以改变滑动摩擦力的大小
B.可以更方便地获取多组实验数据
C.可以比较精确地测出摩擦力的大小
D.可以获得更大的加速度以提高实验精度.
某同学在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中,设计了如图所示的实验装置.所用的钩码每个质量都是30g,他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,然后再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长,并算出弹簧的伸长量,将数据填在了下面的表格中.(设弹力始终未超过弹簧弹性限度,g取10m/s2)
请回答下列有关问题:
(1)请根据实验数据在给定的坐标纸上,如图所示,作出弹簧弹力大小F跟弹簧伸长量△L之间的关系图象;
(2)该弹簧的劲度系数k=
(3)在弹性限度内,若在该弹簧的下端挂上一个300g的钩码,则其伸长量△L为
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| 弹簧弹力 F(N) | 0 | 0.3 | 0.6 | 0.9 | 1.2 | 1.5 |
| 弹簧总长L(cm) | 6.0 | 7.2 | 8.3 | 9.5 | 10.6 | 11.8 |
| 弹簧伸长量△L(cm) | 0 | 1.2 | 2.3 | 3.5 | 4.6 | 5.8 |
(1)请根据实验数据在给定的坐标纸上,如图所示,作出弹簧弹力大小F跟弹簧伸长量△L之间的关系图象;
(2)该弹簧的劲度系数k=
26.0
26.0
N/m.(3)在弹性限度内,若在该弹簧的下端挂上一个300g的钩码,则其伸长量△L为
11.5
11.5
cm.(1)下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是
L5
L5
和L6
L6
.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 | 8.60 | 10.3 | 12.1 |
L7-L3
L7-L3
=7.20(7.18~7.22)
7.20(7.18~7.22)
cm.(式样如上)(3)计算弹簧的劲度系数k=
28.0
28.0
N/m.(g=9.8m/s2)(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在竖直方向;
(2)弹簧自然悬挂,待弹簧静止时测出其长度记为L0.弹簧下端挂上砝码盘时测出其长度记为Lx.在砝码盘中每次增加10g砝码,分别测出弹簧长度依次记为L1、L2、L3、L4、L5、L6,所得测量数据如表:
| 代表符号 | L0 | Lx | L1 | L2 | L3 | L4 | L5 | L6 |
| 数值(cm) | 25.35 | 27.35 | 29.35 | 31.30 | 33.4 | 35.35 | 37.40 | 39.30 |
(3)如图是该同学根据表中数据作的图,纵轴是砝码的质量,横轴是弹簧长度与Lx的差值.由图可求得弹簧的劲度系数为