题目内容

20.用一根原长为10cm的弹簧制成的弹簧测力计,挂1N的钩码,弹簧伸长1cm,现在弹簧折裂,只剩9cm,仍用它制成弹簧测力计,再挂1N的钩码,问:此时弹簧伸长多少?若用此弹簧测力计测量力的大小,原弹簧测力计的刻度不变,那么测量值是大于还是小于或是等于真实值?

分析 (1)弹簧的伸长量与所受拉力之间的关系为:F=kx,其中F是拉力,k是倔强系数,x是伸长量.当弹簧截短之后,其倔强系数变大.
(2)弹簧截短之后,受到同样大小的力,其伸长量变小.

解答 解:(1)1cm=0.01m
根据F=kx得:
k=$\frac{F}{x}$=$\frac{1N}{0.01m}$=100N/m
当此弹簧折裂成9cm时,其长度是原来是$\frac{9}{10}$,倔强系数k′=$\frac{10}{9}$k=$\frac{10}{9}$×100N/m=$\frac{1000}{9}$N/m
此时挂1N钩码,弹簧伸长量为:
x′=$\frac{F}{k′}$=$\frac{1N}{\frac{1000}{9}N/m}$=0.009m=0.9cm.
(2)弹簧截短之后,受到同样大小的力,其伸长量变小,所以其示数偏小.
答:此时弹簧伸长0.9cm;测量值小于真实值.

点评 这是一道利用高中公式解决的问题,掌握此题的解题思路有利于和高中知识衔接.

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