第二章第4講實(shí)驗(yàn)二探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系

1、第4講實(shí)驗(yàn)二探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系1在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，以下說法正確的是()A彈簧被拉伸時(shí)，不能超出它的彈性限度B用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)C用直尺測得彈簧的長度即為彈簧的伸長量D用幾個(gè)不同的彈簧，分別測出幾組拉力與伸長量，得出拉力與伸長量之比相等解析本題主要考查使用彈簧時(shí)應(yīng)注意的問題本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)以所研究的一根彈簧為實(shí)驗(yàn)對象，在彈性限度內(nèi)通過增減鉤碼的數(shù)目，以改變彈簧的拉力，來探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系，所以選A、B.答案AB2在“探究彈力和彈簧伸長關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組將不同數(shù)量的鉤碼分別掛在豎直彈簧下端，進(jìn)行測量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測

2、數(shù)據(jù)，利用描點(diǎn)法作出了所掛鉤碼的重力G與彈簧總長L的關(guān)系圖象，如圖1所示根據(jù)圖象回答以下問題圖1 (1)彈簧的原長為_(2)彈簧的勁度系數(shù)為_(3)分析圖象，總結(jié)出彈簧彈力F跟彈簧長度L之間的關(guān)系式為_解析由題圖知，當(dāng)不掛鉤碼時(shí)，彈簧長10 cm，即彈簧原長為10 cm；彈簧的勁度系數(shù)等于圖象的斜率，即k N/m1 000 N/m，由數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系可得彈簧彈力F跟彈簧長度L之間的關(guān)系式為F1 000(L0.10) N.答案(1)10 cm(2)1 000 N/m(3)F1 000(L0.10) N3用如圖2甲所示的裝置測定彈簧的勁度系數(shù)，被測彈簧一端固定于A點(diǎn)，另一端B用細(xì)繩繞過定滑輪掛鉤碼，旁

3、邊豎直固定一最小刻度為mm的刻度尺，當(dāng)掛兩個(gè)鉤碼時(shí)，繩上一定點(diǎn)P對應(yīng)刻度如下圖乙中ab虛線所示，再增加一個(gè)鉤碼后，P點(diǎn)對應(yīng)刻度如下圖乙中cd虛線所示，已知每個(gè)鉤碼質(zhì)量為50 g，重力加速度g9.8 m/s2，則被測彈簧的勁度系數(shù)為_N/m，掛三個(gè)鉤碼時(shí)彈簧的形變量為_cm.圖2解析增加一個(gè)鉤碼，彈簧的拉力增加Fmg0.49 N，彈簧的伸長量增加x7 mm7×103 m，故彈簧的勁度系數(shù)為k N/m70 N/m.掛三個(gè)鉤碼時(shí)，x m2.10×102 m2.10 cm.答案702.104某同學(xué)利用如圖3(a)裝置做“探究彈簧彈力大小與其長度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)(1)在安裝刻度尺時(shí)，必

4、須使刻度尺保持_狀態(tài)(2)他通過實(shí)驗(yàn)得到如下圖(b)所示的彈力大小F與彈簧長度x的關(guān)系圖線由此圖線可得該彈簧的原長x0_ cm，勁度系數(shù)k_ N/m.(3)他又利用本實(shí)驗(yàn)原理把該彈簧做成一把彈簧秤，當(dāng)彈簧秤上的示數(shù)如下圖(c)所示時(shí)，該彈簧的長度x_ cm.圖3解析(1)為了刻度尺讀數(shù)準(zhǔn)確，要求刻度尺保持豎直(2)由胡克定律可得：Fk(xx0)，可知：圖線與x軸的截距大小等于彈簧的原長，即x04 cm；圖線的斜率大小等于彈簧的勁度系數(shù)k50 N/m.(3)由胡克定律可得：Fk(xx0)，代入數(shù)據(jù)得x10 cm.答案(1)豎直(2)450(3)105某實(shí)驗(yàn)小組做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實(shí)

5、驗(yàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)，先把彈簧平放在桌面上，用刻度尺測出彈簧的原長L04.6 cm，再把彈簧豎直懸掛起來，在下端掛鉤碼，每增加一只鉤碼均記下對應(yīng)的彈簧的長度x，數(shù)據(jù)記錄如下表所示.鉤碼個(gè)數(shù)12345彈力F/N1.02.03.04.05.0彈簧的長度x/cm7.09.011.013.015.0(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖4中作出Fx圖線；圖4 (2)由此圖線可得，該彈簧勁度系數(shù)k_N/m；(3)圖線與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)大于L0的原因是_.解析(1)用作圖法研究彈簧的彈力與其伸長量的關(guān)系，由于實(shí)驗(yàn)誤差，依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描成的點(diǎn)有時(shí)不會完全在一條直線上這時(shí)所作直線應(yīng)盡量多的通過這些點(diǎn)，并使不在直線上的點(diǎn)盡量均勻分布在所作直線兩側(cè)明顯與其他的點(diǎn)相差很遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)該舍去該題中所給出數(shù)據(jù)恰好可以在一條直線上，所以直接描點(diǎn)由刻度尺作圖即可(2)在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力與彈簧的伸長量成正比由Fkx得k50 N/m，即圖線的斜率為彈簧的勁度系數(shù)(3)由于彈簧有一定重量，將其自然懸掛時(shí)的長度與平放時(shí)的長度