Question

2．探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，選用的螺旋彈簧如圖1所示．

（1）將彈簧的上端O點(diǎn)固定懸吊在鐵架臺(tái)上，旁邊置一刻度尺，刻度尺的零刻度線跟O點(diǎn)對(duì)齊，在彈簧的下端A處做一標(biāo)記（如固定一個(gè)指針）．在彈簧下端的掛鉤上掛上鉤碼（每個(gè)鉤碼的質(zhì)量都是50g），指針在刻度尺上指示的刻度為x，逐個(gè)增加所掛鉤碼的個(gè)數(shù)，刻度x隨掛鉤上的鉤碼的重量F而變化，幾次實(shí)驗(yàn)測(cè)得相應(yīng)的F、x各點(diǎn)已描繪在坐標(biāo)圖中．由圖象得出彈簧的勁度系數(shù)k_A=39.2N/m．（結(jié)果取三位有效數(shù)字）；此彈簧的彈力大小F跟彈簧長(zhǎng)度L的關(guān)系是39.2（L-0.2）（所有符號(hào)均用國(guó)際單位）．
（2）如果將指針固定在A點(diǎn)下方的P處，再作出x隨F變化的圖象，得出彈簧的勁度系數(shù)k_P等于k_A（填大于、小于、等于）
（3）如果將指針固定在A點(diǎn)上方的Q處，再作出x隨F變化的圖象，得出彈簧的勁度系數(shù)k_Q大于k_A（填大于、小于、等于）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作出圖象，然后根據(jù)圖象圖象求出彈簧的勁度系數(shù)．由胡克定律求出表達(dá)式．
（2）（3）胡克定律求出勁度系數(shù)判斷大�。�

解答 解：（1）根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作出圖象如圖所示：

由于圖示圖象可知，F(xiàn)=0N時(shí)，x=20cm，則彈簧原長(zhǎng)為20cm；
由圖示圖象可知，彈簧的勁度系數(shù)：k═$\frac{△F}{△x}$=$\frac{0.30-0.20}{8×0.49}$≈39.2N/m．
由胡克定律可知，彈力大小F_彈跟彈簧伸長(zhǎng)△x的關(guān)系式是：F_彈=k△x=39.2（L-0.2）
（2）由胡克定律，彈簧的勁度系數(shù)：k═$\frac{△F}{△x}$，由于指針在下方，故對(duì)應(yīng)的形變量一樣，勁度系數(shù)不變，故k_P等于k_A
（3）如果將指針固定在A點(diǎn)的上方Q處，顯然測(cè)得的彈簧形變量變小了，故得出的彈簧勁度系數(shù)將變大，大于k_A．
故答案為：（1）39.2   39.2（L-0.2）（2）等于   （3）大于

點(diǎn)評(píng) 本題考查了作圖象、求彈簧的原長(zhǎng)、勁度系數(shù)、求力與形變量的關(guān)系式等問(wèn)題，要掌握描點(diǎn)法作圖的方法，根據(jù)圖象、由于胡克定律即可正確解題