题目内容
17.某学生做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验.实验时把弹簧竖直悬挂起来,在下端挂钩码,每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x,数据记录如表所示.| 钩码个数 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 弹力F/N | 0 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 | 7.0 |
| 弹簧伸长的长度x/cm | 0 | 2.00 | 3.98 | 6.02 | 7.97 | 9.95 | 11.80 | 13.50 |
②根据F-x图线可以求得弹簧的劲度系数为50N/m;
③估测弹簧弹力为5N时弹簧的弹性势能0.25J.
④一位同学做此实验时得到如图2所示的F-x图线,说明此同学可能出现了哪种错误?超出了弹簧的弹性限度.
分析 ①根据描点法可得出对应的F-x图象;
②根据胡克定律进行分析,明确图象斜率表示劲度系数;
③根据v-t图象性质迁移应用,根据功的公式W=FL可明确图象与x轴的面积表示弹力所做的功,再根据功能关系可明确弹性势能;
④根据图象分析,同时注意胡克定律的应用条件.
解答 解:①根据描点法可得出对应的F-x图象,如图所示; ![]()
②根据胡克定律可知,图象的斜率表示劲度系数,则可知k=$\frac{7}{0.14}$N/m=50N/m
③根据图象的性质以及W=FL可知,图象与横坐标围成的面积表示弹力所做的功,根据功能关系可知,等于弹簧的弹性势能;
故EP=$\frac{1}{2}×5×0.{1}^{2}$J=0.25J;
④由图可知,当力达到某一值时,图象发生了弯曲,说明此时已超出了弹簧的弹性限度;
故答案为:①如图所示;②50;③0.25; ④已超出了弹簧的弹性限度
点评 本题考查弹力与弹簧形变量之间的关系实验;解题的关键在于明确实验原理,根据相应规律得出表达式,能量守恒的应用,然后讨论即可
练习册系列答案
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(1)从图乙读出刻度尺上的刻度值为63.60 cm;
(2)根据所测数据,在图丙坐标纸上作出F与x的关系图象;
(3)由图象求出该弹簧的劲度系数为24.3N/m、弹簧的原长为55.2cm.(均保留三位有效数字)
| 拉力大小F/N | 0.45 | 0.69 | 0.93 | 1.14 | 1.44 | 1.69 |
| 标尺刻度x/cm | 57.02 | 58.01 | 59.00 | 60.00 | 61.03 | 62.00 |
(1)从图乙读出刻度尺上的刻度值为63.60 cm;
(2)根据所测数据,在图丙坐标纸上作出F与x的关系图象;
(3)由图象求出该弹簧的劲度系数为24.3N/m、弹簧的原长为55.2cm.(均保留三位有效数字)
8.已知地球自转周期为T0,有一颗与同步卫星在同一轨道平面的低轨道卫星,自西向东绕地球运行,其运行半径为同步轨道半径的四分之一,该卫星两次在同一城市的正上方出现的时间间隔可能是( )
| A. | $\frac{{T}_{0}}{4}$ | B. | $\frac{3{T}_{0}}{4}$ | C. | $\frac{3{T}_{0}}{7}$ | D. | $\frac{{T}_{0}}{7}$ |
12.
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| A. | 绳对小球的拉力大小不变 | B. | 绳对小球的拉力大小变大 | ||
| C. | 圆柱体对小球的支持力大小不变 | D. | 圆柱体对小球的支持力大小变小 |