专题08 实验：探究弹力和弹簧伸长的关系 1．某同学用如图所示装置做“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验．他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，同时测出指针所指的标尺刻度，所得数据列表如下：（g取9.8 m/s2） 钩码质量m/（×102g） 0 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 标尺刻度x/（×10－2m） 15.00 18.94 22.82 26.78 30.66 34.60 42.00 54.50 （1）根据所测数据在图中坐标纸上作出弹簧指针所指的标尺刻度x与钩码质量m的关系曲线． （2）根据所测得的数据和关系曲线可以判断，在_____N范围内弹力大小与弹簧伸长量关系满足胡克定律．弹簧的劲度系数为_____N/m. 【答案】（1）见解析图 （2）0～4.9 25.00 【解析】（1）根据表格中的各组数据在x–m图象上标出相应的点，然后用平滑曲线连接这些点，作出的图象如图所示． （2）根据作出的图线可知，钩码质量在0～500 g范围内图线是直线，表明弹力大小与弹簧伸长量关系满足胡克定律．在这个范围内的曲线上找到相距较远的两点，利用这两点的坐标值计算弹簧的劲度系数k＝＝ N/m＝25.00 N/m. 2．在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，得到轻质弹簧的弹力F大小和弹簧长度L的关系图象如图所示，则由图线可知： （1）弹簧的原长是_____ cm； （2）弹簧的劲度系数为_____ N/m； （3）表示弹簧处于压缩状态的是图线_____． 【答案】（1）10 （2）200 （3）b 3．某同学利用如图a装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验． （1）他通过实验得到如图b所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长x0＝_____ cm，劲度系数k＝_____ N/m. （2）他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图c所示时，该弹簧的长度x＝_____ cm. 【答案】（1）4 50 （2）10 【解析】（1）当F＝0时，弹簧的长度即为原长，由胡克定律可知图象的斜率表示劲度系数大小． （2）弹簧秤的示数为3 N，则伸长量为 m＝0.06 m，则长度为10 cm. 4．在“探究弹力与弹簧伸长量的关系，并测定弹簧的劲度系数”的实验中，实验装置如图所示．所挂钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的恒定拉力．实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度． （1）有一个同学通过以上实验测量后，把6组数据描点在如图所示的坐标系中，请作出FL图线． （2）由此图线可得出该弹簧的原长L0＝_____ cm，劲度系数k＝_____ N/m. （3）试根据该同学以上的实验情况，帮助他设计一个记录实验数据的表格（不必填写其实验测得的具体数据）． （4）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：_____ 缺点：_____ 【答案】见解析 【解析】（1）FL图线如图所示： （2）弹簧的原长L0即弹力为零时弹簧的长度，由图象可知，L0＝5×10－2 m＝5 cm. 劲度系数为图象直线部分的斜率，k＝20 N/m. （3）记录数据的表格如下表 次数 1 2 3 4 5 6 弹力F/N 弹簧的长 度L/（×10－2 m） （4）优点：可以避免弹簧自身重力对实验的影响． 缺点：弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦会造成实验误差． 5．某实验小组在探究弹力与弹簧伸长量的关系时，先把弹簧平放在桌面上，用刻度尺测出弹簧的原长L0＝4.6 cm，再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一个钩码均记下对应的弹簧长度x，数据记录如表所示。 钩码个数 1 2 3 4 5 弹力F/N 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 弹簧长度x/cm 7.0 9.0 11.0 13.0 15.0 （1）根据表中数据在图中作出F-x图线。 （2）由此图线可得，该弹簧劲度系数k＝_____N/m。 （3）图线与x轴的交点坐标大于L0的原因是_____。 【答案】（1）见解析图 （2）50 （3）弹簧自身重力的 ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
