题目内容

14.某实验小组用如图甲所示的装置做了“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验.根据实验测得数据的对应点在图乙中标出.

(1)根据描出的计数点,请作出钩码质量m与弹簧长度l之间的关系图线.
(2)根据图线求此弹簧的劲度系数k=12.5N/m.(g取9.8m/m2,计算结果保留三位有效数字)
(3)写出弹簧弹力F和弹簧长度l之间关系的函数表达式:F=12.5×(l-0.15)N.

分析 (1)通过描点法作图即可;
(2)根据胡克定律可得:k=$\frac{△F}{△x}$,即斜率表示劲度系数;
(3)根据F=kx,其中x为弹簧的伸长量,即可求得函数表达式

解答 解:(1)描点作图,如图所示:
(2)图象的斜率表示劲度系数,故
k=$\frac{△F}{△x}=\frac{(0.3-0)×9.8}{0.385-0.150}N/m=12.5N/m$.
(3)图线与x轴的交点坐标L0=15cm=0.15m,代表弹簧的原长
根据F=Kx可知F=12.5×(l-0.15)N
故答案为:(1)如图所示;(2)12.5;(3)F=12.5×l-0.15)N

点评 本题关键明确胡克定律F=kx中x为伸长量,不是长度,同时题目中弹簧自身的重力不能忽略不计

练习册系列答案
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19.如图1所示,一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门,与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间,与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力,不计空气阻力及一切摩擦.
(1)在探究“合外力一定时,加速度与质量的关系”时,要使测力计的示数等于小车所受合外力,操作中必
须满足小车与滑轮间的细绳与长木板平行;要使小车所受合外力一定,操作中必须满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量.
实验时,先测出小车质量m,再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动,读出小车在两光电门之间的运动时间t.改变小车质量m,测得多组m、t的值,建立坐标系描点作出图线.下列图4能直观得出“合外力一定时,加速度与质量成反比”的图线是C.

(2)如图2所示,抬高长木板的左端,使小车从靠近光电门乙处由静止开始运动,读出测力计的示数F和小车在两光电门之间的运动时间t0,改变木板倾角,测得多组数据,得到的F-$\frac{1}{{t}^{2}}$ 图象如图3所示.实验中测得两光电门的距离L=0.80m,砂和砂桶的总质量m1=0.34kg,重力加速度g取9.8m/s2,则图线的斜率为0.54kg•m(结果保留两位有效数字);若小车与长木板间的摩擦不能忽略,测得的图线斜率将不变 (填“变大”、“变小”或“不变”).

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