题目内容

8.用如图1所示的实验装置,探究弹力和弹簧伸长的关系.实验主要操作步骤如下:先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,读取指针指示的刻度数值L0;当弹簧下端挂一个100g的钩码,读取指针指示的刻度数值L1;弹簧下端挂两个100g的钩码,读取指针指示的刻度数值L2;…;挂七个100g的钩码时,读取指针指示的刻度数值L7.
(计算结果保留三位有效数字,g取10m/s2)
(1)表是甲实验小组的数据记录和处理的表格,请你在答题纸空格上直接填写甲组实验得到的弹簧劲度系数k甲.
“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验数据记录及处理
(甲组)
钩码个数n01234567
钩码质量mn(g)0100200300400500600700
刻度尺读数Ln(cm)5.707.409.1010.8512.6014.3016.1018.05
d1=L4-L0(cm)6.90
d2=L5-L1(cm)6.90
d3=L6-L2(cm)7.00
d4=L7-L3(cm)7.20
k(N/m)57.2
(2)乙实验小组换用不同的弹簧做实验,采用图象法处理实验数据;以刻度尺读数L为横坐标,以所挂钩码质量m为纵坐标,所画图象如图2所示.根据该图象可知,乙实验小组采用的弹簧的劲度系数k乙为11.1N/m;

分析 根据胡克定律以及图象特点可以求出劲度系数的大小.

解答 解:根据F=kx,可得:k=$\frac{△F}{△x}$,由公式求出每组对应的劲度系数,然后再求平均值即可,代入数据得
K=$\frac{\frac{4}{0.126-0.057}+\frac{5-1}{0.143-0.074}+\frac{6-2}{0.161-0.091}+\frac{7-3}{0.1805-0.1085}}{4}$=57.2N/m.
(2)弹簧所受拉力大小等于所挂物体重力大小,图象的斜率即为劲度系数;
k=$\frac{60×10×1{0}^{-3}}{(80-28)×1{0}^{-2}}$=11.4N/m.
故答案为:57.2;11.4.

点评 对于探究弹力和弹簧伸长的关系的实验,考查了数据处理的有关知识,较好考查了学生数据处理能力.

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