题目内容
在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。用记录的外力F与弹簧的形变量x作出F-x图线,如图所示。由图可知弹簧的劲度系数为_________,图线不过坐标原点的原因是____________________________。
【答案】
200N/m 弹簧自身重力的作用
【解析】
试题分析：根据弹簧测力计的原理来分析，即：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长的越长．
（1）由胡克定律
知，F-x图线的斜率为弹簧的劲度系数，即
（2）图线与横轴有交点，即弹簧受拉力为零时弹簧的形变量不为零，原因是测弹簧原长时是水平放置测出其自然长度，当竖直悬挂让其自然下垂时由于自身重力的原因，弹簧会有一个伸长量，即图线不过坐标原点的原因是：弹簧自身重力的作用。
考点：研究弹簧的形变与外力的关系
点评：中等难度。注意由图像中获得正确信息，运用数学知识对图线进行分析，最终得出正确结论。
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（2009?奉贤区一模）实验研究表明：在弹性限度范围内，弹簧所受弹力的大小与弹簧的形变长度成正比即F=k△x，k为劲度系数，△x为形变量．如图所示是一个可以用来测量磁感应强度的装置，其上部是一根粗细均匀截面积为S的细管子，下部是一个截面积为正方形（边长为L）的容器，其底部与大气相通，该容器左右两壁为导体，其他各面是绝缘的．容器内有一个正方形的金属活塞，其边长也为L，可在金属容器内无摩擦滑动，活塞下方有一轻质弹簧支撑着，已知弹簧的劲度系数为k，（实验中弹簧形变不超过弹性限度），活塞上部充满密度为ρ的绝缘油．容器的左右两壁与一电路连接，当被测磁场的磁感线垂直容器的外表面，闭合电键K后，竖直管中油柱的上表面的高度变化指示被测磁场的强弱．