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

◎ 题目

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作出的F--x图线如图所示.

(1)由图求出弹簧的劲度系数,即k=_________N/m
(2)本题中弹簧的形变量x与外力F关系式F=_________ N
(3)图线不过原点的原因是:________________________。

◎ 答案

(1)100 N/m  (2) (3)由于弹簧原长是水平放置时的长度,而竖直悬挂时弹簧的自身重力会引起弹簧的额外伸长

◎ 解析


试题分析:(1)当拉力为8N时,弹簧的形变量为x=10cm=0.1m;当拉力为0N时,弹簧的形变量为x=2cm=0.02m;由胡克定律F=kx得:图线的斜率即为弹簧的劲度系数.(2)设弹簧的形变量x与外力F关系式,当拉力为0N时,弹簧的形变量为x=2cm=0.02m,代入关系式可得b=-2,所以形变量x与外力F关系式为
(3)由于弹簧原长是水平放置时的长度,而竖直悬挂时弹簧的自身重力会引起弹簧的额外伸长,故实验图象不过原点.

◎ 知识点

    专家分析,试题“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…”主要考查了你对  【实验:探究小车速度随时间变化的规律】,【实验:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【实验:探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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