Question

【题目】某同学想利用实验室中某种型号的弹簧制作简易的弹簧秤。具体操作如下：

(1)将弹簧的上端固定在铁架台的横杆上，在弹簧下端悬挂不同质量的钩码，用刻度尺测出不同弹力下弹簧伸长的长度；

(2)以弹簧的弹力F为纵轴、弹簧伸长的长度x为横轴，作出F－x图像，如图所示，其中OA部分为直线，AB部分为曲线；

(3)另取一根相同的弹簧，将其上端固定在竖直放置的长方形硬纸板上，下端固定一指针，弹簧处于原长时，在硬纸板上记下指针的位置，标上刻度“0”，挂上5N的重物，记下指针的位置，标上刻度“5N”，再将刻度“0”与刻度“5N”之间的长度等分成50份。

根据上述信息可知：

①该型号弹簧制成的弹簧秤的最大量程为_________N；

②该型号弹簧的劲度系数为_________N/m；

(4)如何校准自制的弹簧秤?请说明你的操作步骤___________________________；

(5)在使用该弹簧秤的过程中，如果弹簧与硬纸板间存在摩擦，则测量值比真实值__（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。

Answer 1

【答案】6.0 75 将自制弹簧秤与标准弹簧秤对拉，分别验证1N、2N、3N……等多个刻度，两弹簧秤的示数是否一致 偏小

【解析】

(3)[1]由图像可知，AB部分为曲线说明超出弹簧的弹性限度，所以该型号弹簧制成的弹簧秤的最大量程为6.0N

[2]由胡克定律可得，图像直线部分OA的斜率表示弹簧的劲度系数，则

(4)[3]可用标准弹簧进行校正，即将自制弹簧秤与标准弹簧秤对拉，分别验证1N、2N、3N……等多个刻度，两弹簧秤的示数是否一致

(5)[4]对弹簧受力分析可知，弹簧受重物竖直向下的拉力和竖直向上的摩擦力，则使测量值比真实值偏小