Question

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＝0.25 m、且开口向右的小筒中(没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内)，如图14甲所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出距筒口右端弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l₀和弹簧的劲度系数，该同学通过改变挂钩码的个数来改变l，作出F－l变化的图线如图乙所示。

①由此图线可得出的结论是________________；

②弹簧的劲度系数为______ N/m，弹簧的原长l₀＝______ m；

③该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较，优点在于：________________________________________________________________________；

缺点在于：_____________________________________________________________。

图14

Answer 1

设弹簧原长为l₀，由图知弹簧伸长量为h＋l－l₀，由胡克定律得F＝k(h＋l－l₀)，F－l图线的斜率表示弹簧的劲度系数，由图乙可得k＝100 N/m。F－l图线在纵轴的截距表示l＝0时F＝10 N，代入F＝k(h＋l－l₀)，解得弹簧的原长l₀＝0.15 m。

答案：(1)B　(2)①在弹性限度内，弹力与弹簧的伸长量成正比　②100　0.15　③避免弹簧自身所受重力对实验的影响　弹簧与筒及绳子与滑轮间存在的摩擦造成实验的误差