Question

【題目】某同學(xué)在做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，所用鉤碼質(zhì)量均為30 g。他先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在彈簧的下端，每次都測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度，并將數(shù)據(jù)填在表中。實(shí)驗(yàn)中彈簧始終未超過(guò)彈性限度，取g＝10 m/s2。

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖乙所示的坐標(biāo)系中作出彈簧所受彈力大小與彈簧總長(zhǎng)度之間的函數(shù)關(guān)系的圖線(xiàn)________。

鉤碼質(zhì)量/g	0	30	60	90	120	150
彈簧總長(zhǎng)度/cm	6.00	7.00	8.00	9.00	10.00	11.00

(2)該彈簧的自然長(zhǎng)度為________cm；勁度系數(shù)k＝________N/m。

(3)若該彈簧所能承受的最大拉力(超過(guò)此值就不是彈性形變)為10.2 N，則彈簧的最大長(zhǎng)度為Lm＝___cm。

(4)圖線(xiàn)延長(zhǎng)后與L＝5×10－2 m直線(xiàn)的交點(diǎn)的物理意義是___________________。

Answer 1

【答案】 6 30 40 彈簧被壓縮1 cm時(shí)的彈力為0.3 N

【解析】

(1)[1]．圖像如圖：

(2)[2][3]．由作出的FL圖線(xiàn)可知，圖線(xiàn)與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)表示彈簧彈力F＝0時(shí)彈簧的長(zhǎng)度，即彈簧的自然長(zhǎng)度，由圖知為6 cm；圖線(xiàn)的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)

k＝＝30 N/m。

(3)[4]．由圖像可以得出圖線(xiàn)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

F＝30L-1.8(N)

所以當(dāng)彈簧彈力為10.2 N時(shí)彈簧長(zhǎng)度最大，即Lm＝0.4 m＝40 cm。

(4)[5]．圖線(xiàn)延長(zhǎng)后與L＝5×10－2 m直線(xiàn)的交點(diǎn)表示彈簧長(zhǎng)度為5 cm時(shí)的彈力，此時(shí)彈簧被壓縮了1 cm，即表示彈簧被壓縮1 cm時(shí)的彈力為0.3 N。