Question

5．某物理興趣小組的同學(xué)在研究彈簧的彈力與彈簧的伸長量（或壓縮量）的關(guān)系時，測得彈簧彈力的大小F和彈簧長度L的關(guān)系如圖所示，則由圖線可知：
（1）圖線a表示彈簧處于壓縮（填“伸長”、“壓縮”）狀態(tài)；
（2）彈簧的勁度系數(shù)k=200 N/m；
（3）當(dāng)彈簧被伸長時，彈力大小為5N時，彈簧的長度為12.5cm．

Answer 1

分析 （1）由彈簧的長度L和彈力f大小的關(guān)系圖象，讀出彈力為零時彈簧的長度，即為彈簧的原長．根據(jù)彈簧的長度與原長關(guān)系，判斷彈簧的狀態(tài)．
（2）由圖讀出彈力為F=10N，彈簧的長度為x=5cm，求出彈簧壓縮的長度，由胡克定律求出彈簧的勁度系數(shù)．
（3）據(jù)胡克定律求出彈簧的彈力為5N時彈簧的伸長量，得到彈簧的長度．

解答 解：（1）由圖讀出，彈簧的彈力F=0時，彈簧的長度為L₀=10cm，即彈簧的原長為10cm，圖線a彈簧對應(yīng)的長度小于原長，所以a圖線表示彈簧處于壓縮狀態(tài)．
（2）由圖讀出彈力為 F₁=10N，彈簧的長度為L₁=5cm，彈簧壓縮的長度 x₁=L₀-L₁=5cm=0.05m，
由胡克定律得，彈簧的勁度系數(shù)為 k=$\frac{{F}_{1}}{{x}_{1}}$=$\frac{10}{0.05}$=200N/m
（3）當(dāng)彈簧被伸長時，彈簧的彈力為5N，彈簧的形變量△x=$\frac{F}{k}$=$\frac{5}{200}$=0.025m=2.5cm
彈簧的原長為10cm，所以彈簧的長度為12.5cm．
故答案為：（1）壓縮． （2）200． （3）12.5．

點評 胡克定律公式f=kx中，x是彈簧伸長或壓縮的長度，不是彈簧的長度．第（3）問也可以直接由圖象讀出結(jié)果．