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______. |
(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 |
核心考点
试题【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】;主要考察你对
弹力等知识点的理解。
[详细]
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 |
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