Question

1．某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧一端固定于某一深度为h=0.25m、开口向右的小筒中，如图（甲）所示．（弹簧的原长比筒短些），如果本实验的长度测量工具只能测量出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l₀和弹簧的劲度系数，该同学通过改变所挂钩码的个数来改变l，作出F-l图线如图（乙）所示．

（1）该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧竖直悬挂放置相比较，优点在于：在弹性限度内，弹力与弹簧的伸长量成正比
（2）弹簧的劲度系数为100N/m
（3）弹簧的原长l₀=0.15m．

Answer 1

分析 （1）在弹性限度内，弹力和弹簧的伸长量成正比．
（2、3）根据胡克定律写出F与l的关系式，然后结合数学知识求解即可

解答 解：（1）根据图象结合数学知识可知：在弹性限度内，弹力与弹簧的伸长量成正比．
故答案为：在弹性限度内，弹力与弹簧的伸长量成正比．
（2、3）设弹簧原长为l₀，则根据胡克定律有：F=k（h-l₀+l）=kl+k（h-l₀） 
由此可知，图象的斜率大小表示劲度系数大小，故：k=100N/m，
当l=0时，F=10N，将数据代入方程①可解得：l₀=15cm=0.15m．
故答案为：（1）在弹性限度内，弹力与弹簧的伸长量成正比；（2）100；（3）0.15．

点评 找到各个物理量之间的关系，然后根据胡克定律列方程，是解答本题的突破口，这要求学生有较强的数学推导能力