Question

【題目】在“探究彈力和彈簧伸長的關系”的實驗中，某同學采用的實驗裝置如下圖所示，彈簧彈力的大小等于所掛鉤碼的重力大小。實驗時先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度L0，再將5個鉤碼逐個掛在繩子的下端，每次測出相應的彈簧總長度L，總共獲得了6組實驗數據。

（1）該同學把6組數據對應的點標在圖像中，請你根據這些數據點作出F－L圖線；

（2）由此圖線可以得出該彈簧的自然長度L0＝________cm，勁度系數k＝________ N/m(計算結果保留兩位有效數字)；

（3）該同學實驗時把彈簧水平放置，與彈簧豎直懸掛相比較：

優點是________________________；

缺點是________________________。

Answer 1

【答案】如圖所示

5.0 20 優點：避免彈簧自身所受重力對實驗的影響； 缺點：彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成實驗的誤差．

【解析】實驗中采用描點法，作出F-L的關系圖線如圖所示．

（2）當彈力為零時，彈簧的形變量為零，此時彈簧的長度等于彈簧的原長，由圖讀出：彈簧的自然長度L0=5.0cm；
根據胡克定律知， ，可知圖線的斜率表示勁度系數，則

（3）優點：避免彈簧自身所受重力對實驗的影響；
缺點：彈簧與桌面及繩子與滑輪間存在的摩擦造成實驗的誤差．

點睛; 本題考查了學生作圖的能力，關鍵運用胡克定律分析F-L圖線的斜率表示勁度系數，橫軸截距表示彈簧的原長.