在“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验中，某实验小组将不同数量的钩码分别挂竖直弹簧下端，进行测量，根据实验所测数据，利用描点法做出了所持钩码的重力G与弹簧总长L的关
题型：不详难度：来源：
在“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验中，某实验小组将不同数量的钩码分别挂竖直弹簧下端，进行测量，根据实验所测数据，利用描点法做出了所持钩码的重力G与弹簧总长L的关系图象，根据图象回答以下问题．
（1）弹簧的原长为______．
（2）弹簧的劲度系数为______．
（3）分析图象，总结出弹簧力F跟弹簧长度L之间的关系式为______． |
答案
（1）根据平衡条件所持钩码的重力G等于弹簧的拉力．
根据胡克定律可知：F=k（l-l0），由此可知横轴截距为l0，故由图象可知l0=10cm．
当所持钩码的重力G为0时，弹簧的拉力也为0，此时弹簧长度即为原长，所以弹簧的原长为10cm
（2）根据F=k（l-l0）可知，图象的斜率大小等于劲度系数大小，
由图象求出．劲度系数为k=1000N/m．
（3）分析图象，总结出弹簧力F跟弹簧长度L之间的关系式为：F=1000L-100
故答案为：10cm，1000N/m，F=1000L-100 |
举一反三
通过“探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间的关系”实验，我们知道：在弹性限度内，弹簧弹力F与形变量x成正比，并且不同弹簧，其劲度系数也不同．某中学的探究学习小组从资料中查到：弹簧的劲度系数与弹簧的材料和形状有关．该学习小组想研究弹簧的劲度系数与弹簧原长的关系，现有A，B，C，D四根材料和粗细完全相同仅长度不同的弹簧．
（1）学习小组的同学们经过思考和理论推导，各自提出了自己的看法，其中甲同学认为弹簧的劲度系数可能与弹簧原长成正比，乙同学认为弹簧的劲度系数可能与弹簧原长成反比，就这一环节而言，属于科学探究中的哪个环节______（填序号）．
A．分析与论证 B．进行实验与收集证据C．猜想与假设 D．制定计划与设计实验
（2）探究学习小组进行实验记录的数据如下表所示．
实验数据记录（g=10m/s2）
| 原长 | 钩码质量 | 弹簧长度 | 弹簧伸长量x | 弹簧劲度系数k | | 弹簧A | 10.00cm | 0.3kg | 13.00cm | 3.00cm | 100N/m | | 弹簧B | 15.00cm | 0.1kg | 16.49cm | 1.49cm | 67.1N/m | | 弹簧C | 20.00cm | 0.2kg | 24.00cm | | | | 弹簧D | 30.00cm | 0.1kg | 32.99cm | 2.99cm | 33.4N/m | 弹簧受到拉力越大，弹簧伸长量就越大，某同学在竖直悬挂的弹簧下挂钩码，探究拉力和弹簧伸长量的关系．表中数据是该同学在弹簧弹性限度内记录的实验数据．（g=10N/kg）
| 钩码质量m/g | 0 | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 | | 弹簧总长度l/cm | 6.0 | 7.2 | 8.4 | 9.6 | 10.8 | 12.0 | （1）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图线如下图1所示，由图可知弹簧的劲度系数为______．图线不过原点的原因是由于______；
（2）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，需要用电流表和电压表测出金属丝的电阻R．实验中给定电压表（内电阻为50kΩ）、电流表（内电阻为40Ω）、滑动变阻器（最大阻值为10Ω）、待测金属丝（电阻约为100Ω）、电源、开关及导线若干．两位同学想用伏安法多次测量做出I-U图线求出待测金属丝的阻值，他们设计了甲、乙两个电路，你认为应当采用______图更合理，电压表右端应接在______点（填“a”或“b”）．
| （1）某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图1所示．该实验始终在弹簧的弹性限度内进行．由右图可知该弹簧的自然长度为______ cm．
（2）在验证机械能守恒定律实验时：
①关于本实验的叙述中，正确的有______
A、打点计时器安装时要使两限孔位于同一竖直线上并安装稳定，以减少纸带下落过程中的阻力
B、需用天平测出重锤的质量
C、打点计时器用四节干电池串联而成的电池组作为电源
D、用手托着重锤，先闭合打点计时器的电源开关，然后释放重锤
E、打出的纸带中，只要点迹清晰，就可以运用公式mg△h=mv2，来验证机械能是否守恒
F、验证机械能是否守恒必须先确定重力势能的参考平面
②验证机械能是否守恒时，实验中计算某一点的速度，甲同学用v=gt来计算，乙同学用vn=来计算．其中______同学的计算方法更符合实验要求．重力加速度g的数值，甲同学用9.8m/s2代入，乙同学用通过对纸带分析计算出重锤下落的实际加速度代入，丙同学用当地的实际重力加速度代入，其中______同学的做法是正确的．
③甲同学实验计算结果时发现重物重力势能的减少量△Ep略大于动能的增加量△Ek，乙同学发现△Ep＜△Ek，实验过程中肯定存在错误的是______同学．
本实验中引起误差的主要原因是______．
④在一次实验中，重物自由下落时纸带上打出一系列的点，如图2所示，纸带中相邻两计数点间的时间间隔为0.04秒，那么重物下落过程中的实际加速度a=______ m/s2．（结果保留三位有效数字）
| 橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比，即F=kx，k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关，理论与实际都表明k=，其中Y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量．
（1）在国际单位中，杨氏模量Y的单位应该是______．
A． N B． m
C． N/m D． Pa
（2）在一段横截面积是圆形的橡皮筋，应用如图（甲）所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值，首先利用毫米刻度尺测得橡皮筋的长度L=20.00cm，利用测量工具a测得橡皮筋未受到拉力时的直径D=4.000mm，那么测量工具a应该是______
（3）用如图（甲）所示的装置就可以测出这种橡皮筋的Y值，下面的表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录．处理数据时，可在图（乙）中作出F-x的图象，由图象可求得该橡皮筋的劲度系数k=______N/m．（保留两位有效数字）
| 拉力F（N） | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | | 伸长量x（cm ） | 1.6 | 3.2 | 4.8 | 6.4 | 8 |
最新试题
热门考点
|
|
|