题目内容
【题目】将两根自然长度相同、劲度系数不同、粗细也不同的弹簧套在一起,看作一根新弹簧,设原粗弹簧(记为A)劲度系数为k1,原细弹簧(记为B)劲度系数为k2,套成的新弹簧(记为C)劲度系数为k3。关于k1、k2、k3的大小关系,同学们作出了如下猜想:
甲同学:和电阻并联相似,可能是![]()
乙同学:和电阻串联相似,可能是k3=k1+k2
丙同学:可能是
(1)为验证猜想,同学们设计了如图甲实验。简要实验步骤如下,请完成相应填空。
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a.将弹簧A悬挂在铁架台上,用刻度尺测量弹簧A的自然长度L0;
b.在弹簧A的下端挂上钩码,记下钩码的个数n、每个钩码的质量m和当地的重力加速度g,并用刻度尺测量弹簧的长度L1;
c.由F=_______计算弹簧的弹力,由x=L1–L0计算弹簧的伸长量,由
计算弹簧的劲度系数;
d.改变__________________,重复实验步骤b、c,并求出弹簧A的劲度系数的平均值k1;
e.仅将弹簧分别换为B、C,重复上述操作步骤,求出弹簧B、C的劲度系数。
(2)图乙是实验得到的图线,由此可以判断_____同学的猜想正确。
【答案】(1)nmg, 钩码的个数; (2)乙
【解析】
(1)弹簧的弹力等于n个钩码的重力nmg
多次测量求平均值可以减小误差,所以实验中需要改变钩码的个数以改变弹簧弹力。
(2)由图乙可知,伸长量相同时有
,由胡克定律有
,即
,所以乙同学的猜想是正确的。
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