题目内容

4.某同学为测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上砝码盘,通过改变盘中砝码的质量,测得多组砝码的质量m和对应的弹簧长度L的关系如下表所示.
 m/g    2.5    7.5    12.5    15.0    20.0    22.5
 L/cm    12.02    13.81    16.10    17.01    19.30    22.00
(1)该同学在坐标图上画m-L图象,对应部分点已在图上标出,请补充剩余两个点并完成图象
(2)若已知砝码盘的质量为5g,则该弹簧的劲度系数为2.5N/m,弹簧的原长为9.3cm(重力加速度取g=10m/s2)

分析 (1)根据表中数据采用描点法作图;
(2)根据图象进行分析,由胡克定律可明确图象的斜率表示劲度系数;图象与横轴的交点为不放砝码时的总长度.

解答 解:(1)根据描点法可得出对应的图象如图所示;
(2)由胡克定律可知,图象的斜率表示劲度系数;则k=$\frac{△F}{△x}$=$\frac{△mg}{△x}$=$\frac{0.027}{0.22-0.11}$=2.5N/m;
由图可知,当只挂砝码盘时,弹簧的长度为:11cm;则由胡克定律可知:
0.005×10=k(0.11-l)
解得:l=0.093m=9.3cm
故答案为:(1)如图所示;(2)2.5;9.3

点评 本题考查胡克定律的应用;在应用胡克定律时,要首先转化为国际单位,同时要知道图线的斜率的物理意义

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