21.(浙江卷)Ⅰ(10分)在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中,甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧,为测量橡皮绳的劲度系数,他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩友(每个钩友的质量均为m=0.jkg,取g=10m/s2),并记录绳下端的坐标X加(下标i表示挂在绳下端钩友个数)。然后逐个拿下钩友,同样记录绳下端面的坐标X减,绳下端面坐标的值Xi=(X加+X减)/2的数据如下表:
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挂在橡皮绳下端的钩码个数 |
橡皮绳下端的坐标(X/mm) |
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甲 |
乙 |
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1 |
216.5 |
216.5 |
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2 |
246.7 |
232. |
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3 |
284.0 |
246.5 |
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4 |
335.0 |
264.2 |
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5 |
394.5 |
281.3 |
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6 |
462.0 |
301.0 |
(1)同一橡皮绳的X加 X减(大于或小于);
(2) 同学的数据更符合实验要求(甲或乙);
(3)选择一级数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k(N/m);
(4)为了更好的测量劲度系数,在选用钩码时需考虑的因素有哪些?
答案:(1)小于 (2)乙
(3)由所给数据的该变量如下表所示
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挂在橡皮绳下端的 勾码个数 |
改变量(Xn-X1)/mm |
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甲 |
乙 |
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1 |
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2 |
30.2 |
15.5 |
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3 |
67.5 |
30.0 |
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4 |
118.5 |
47.7 |
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5 |
178.0 |
64.8 |
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6 |
245.5 |
84.5 |
由上表作图得
![]()
由图可得 k乙=57-70(N/m)
或
![]()
对于甲同学的数据,因为只有前几个数据可认为在弹性范围内,由图中切线的斜率得,
k甲=25-34(N/m)
(4)尽可能使伸长量在弹性范围内,同时有足够大的伸长量,以减小长度测量的误差。