实验:探究弹力和弹簧伸长的关系
1.下列关于“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验的说法中正确的是( )
A.实验中F的具体数值必须计算出来
B.如果没有测出弹簧原长,用弹簧长度L代替伸长量x,FL图象也是过原点的一条直线
C.利用Fx图象可求出k值
D.实验时要把所有点连到线上,才能探究得到真实规律
解析:实验中可以用砝码的质量来表示力,不需要求出具体值,故A错误;用长度L代替伸长量,则图线一定不过原点,故B错误;利用Fx图线的斜率可求出k值,故C正确;实验并非把所有点连到线上,故D错误.
答案:C
2.某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码,探究弹力与弹簧伸长量的关系.弹簧的弹力用F表示,弹簧挂上钩码后的总长度用L表示,表中是该同学记录的实验数据,实验中弹簧始终未超过弹性限度(g取10 N/kg).
钩码总质量m/g
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0
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30
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60
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90
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120
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150
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弹簧总长度L/cm
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6.0
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7.2
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8.4
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9.6
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10.8
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12.4
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(1)根据实验数据在如图所示坐标系中作出弹簧的弹力F与弹簧的伸长量x的关系图象.
(2)根据图象得到的结论:________________________________.
(3)根据图象得到弹簧的劲度系数是________ N/m.
答案:(1)如图所示
(2)在弹性限度内,弹簧的弹力F与弹簧的形变量x成正比 (3)25
3.(2015·四川卷)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时,安装好实验装置,让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐,在弹簧下端挂1个钩码,静止时弹簧长度为l1,如图甲所示,图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大图,示数l1=________cm.在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码,静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5.已知每个钩码质量是50 g,挂2个钩码时,弹簧弹力F2=________N(当地重力加速度g取9.8 m/s2).要得到弹簧伸长量x,还需要测量的是________.作出F-x曲线,得到弹力与弹簧伸长量的关系.
图甲 图乙
解析:最小分度是1毫米的刻度尺,应估读到0.1毫米,故读数为25.85 cm;F2=2mg=2×0.050×9.8 N=0.98 N;本实验是“探究弹力和弹簧伸长的关系”,故还需要测量弹簧原长.
答案:25.85 0.98 弹簧原长
4.在“探究弹力和弹簧伸长的关系,并测定弹簧的劲度系数”的实验中,实验装置如图甲所示,钩码的重力提供了对弹簧向右的拉力.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)一同学通过实验,把测得的6组数据描点在如图乙所示的坐标图中.请你对图象作适当的处理(在答题纸上的图象上处理),求出弹簧的原长是__________m,劲度系数为______N/m.