Question

2．在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”的实验中，某同学用橡皮绳代替弹簧进行实验．实验中，他在橡皮绳下端逐个挂上钩码（每个钩码的重力均为1N），并记录绳下端的坐标x_加i（下标i表示挂在绳下端的钩码个数）；然后逐个拿下钩码，同样记录绳下端的坐标x_减i；绳下端坐标的平均值x_i=$\frac{{{x_{加i}}+{x_{减i}}}}{2}$．x_加、x_减和x_i数据见表：

钩码个数	x加i/cm	x减i/cm	xi/cm
0	20.0	20.2	20.1
1	21.6	21.8	21.7
2	23.0	23.4	23.2
3	24.6	24.9	24.7
4	26.3	26.5	26.4
5	28.1	28.3	28.2
…	…	…	…

①橡皮绳的x_加小于x_减（选填“大小”、“等于”、“小于”）；
②在如图所示给出的坐标纸上，作出钩码对橡皮绳的拉力F与橡皮绳下端坐标的平均值x_i的关系图象．

Answer 1

分析 钩码数增至某值时橡皮筋的伸长量比减至同一数值时小一些．这是由于实验中加挂钩码过多，拉力过大，橡皮筋的伸长超过了弹性限度，减挂钩码时弹性尚未恢复．
由乙同学的数据可得到不同拉力下橡皮绳的伸长量（X_i-X₁）数据，用描点做出图象，根据图象的斜率求出橡皮绳的劲度系数．

解答 解：（1）由图可知，同一橡皮绳的X_加＜X_减．由于实验中加挂钩码过多，拉力过大，橡皮筋的伸长超过了弹性限度，减挂钩码时弹性尚未恢复．
（2）由数据可描点做出图象如图所示．

故答案为：①＜；②如图

点评 该题突出考查学生实验操作的体验、注重对实验结果的分析与解释能力的考查、注重对学生数据处理能力和探究能力的考查．这一命题导向对于今后教学重视实验操作体验和学生实验基本素养的培养有很好的导向作用．
对于弹簧、橡皮绳、橡皮筋等，只有在弹性限度内，弹力才与伸长量有正比关系．