题目内容
下面是某位同学进行研究性学习时的实验情况及记录.(如图1)其中L0=3.5cm是弹簧的自由长.他记录了弹簧下端分别挂一个钩码、两个钩码、三个钩码和四个钩码时弹簧产生的弹力及相对应的弹簧长度,由此还得到了四次弹簧的伸长量.
(1)由表中的数据分析可知,弹簧产生的弹力与弹簧的 (填“原长、后来的长、或形变量“)成正比.
弹簧原长L0=3.5cm
(2)请根据这位同学的数据记录,在F-x坐标纸上 ;
(3)根据图2中图象写出F与x之间的函数关系式,并说明式中各物理量及常数的单位 ;
(4)当弹簧下端挂500g的钩码时,弹簧的长度是 cm.
(1)由表中的数据分析可知,弹簧产生的弹力与弹簧的
弹簧原长L0=3.5cm
| 试验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 钩码个数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 弹簧弹力 F(N) |
0.98 | 1.96 | 2.94 | 3.92 |
| 弹簧长度 L(cm) |
4.0 | 4.5 | 5.0 | 5.5 |
| 弹簧伸长量 x(cm) |
0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 |
(3)根据图2中图象写出F与x之间的函数关系式,并说明式中各物理量及常数的单位
(4)当弹簧下端挂500g的钩码时,弹簧的长度是
分析:(1)根据胡克定律内容填空即可;
(2)采用描点法作图;
(3)图象为直线,说明F与x成正比;
(4)先求解劲度系数,然后根据胡克定律列式求解.
(2)采用描点法作图;
(3)图象为直线,说明F与x成正比;
(4)先求解劲度系数,然后根据胡克定律列式求解.
解答:解:(1)根据胡克定律,在弹性限度内,弹簧的弹力与伸长量成正比;
(2)采用描点法作图,如图所示;

(3)图象为直线,说明F与x成正比,故:
F=kx (k为劲度系数,单位为“N/C”);
(4)根据图象,劲度系数为:
k=
=
=196N/m
根据胡克定律,有:
x′=
=
=6.0×10-2m=6.0cm
故答案为:
(1)形变量;
(2)如图;
(3)F=kx (k为劲度系数单位为“N/C”);
(4)6.0.
(2)采用描点法作图,如图所示;
(3)图象为直线,说明F与x成正比,故:
F=kx (k为劲度系数,单位为“N/C”);
(4)根据图象,劲度系数为:
k=
| F |
| x |
| 3.92N |
| 0.02m |
根据胡克定律,有:
x′=
| F′ |
| k |
| 0.5×9.8 |
| 196 |
故答案为:
(1)形变量;
(2)如图;
(3)F=kx (k为劲度系数单位为“N/C”);
(4)6.0.
点评:本题考查了探究胡克定律的实验,要会通过图示法分析实验数据,知道F-x图线的斜率表示劲度系数,不难.
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