1.實(shí)驗(yàn)原理
(1)彈簧在下端懸掛鉤碼時(shí)會(huì)伸長(zhǎng),平衡時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力與所掛鉤碼的重力大小相等.
(2)彈簧的伸長(zhǎng)量越大,彈力也就越大.
2.實(shí)驗(yàn)器材
鐵架臺(tái)、彈簧、鉤碼、刻度尺、坐標(biāo)紙.
3.實(shí)驗(yàn)步驟
(1)按如圖所示安裝實(shí)驗(yàn)器材,使彈簧的一端掛在鐵架臺(tái)上自然下垂,刻度尺的零刻度與彈簧上端對(duì)齊。
(2)在彈簧下端懸掛鉤碼,測(cè)量彈簧的伸長(zhǎng)量(或總長(zhǎng))及所受的拉力(或所掛鉤碼的質(zhì)量),列表作出記錄,要盡可能多測(cè)幾組數(shù)據(jù)。
(3)以力為縱坐標(biāo),以彈簧的伸長(zhǎng)量(或彈簧的總長(zhǎng))為橫坐標(biāo),根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn),并用平滑的曲線(包括直線)連接,使不在曲線上的點(diǎn)均勻分布在圖線兩側(cè)。
(4)以彈簧的伸長(zhǎng)量為自變量,寫(xiě)出曲線所代表的函數(shù),首先嘗試一次函數(shù),如果不行再考慮二次函數(shù),從而探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系。
4.數(shù)據(jù)處理
(1)列表法
將測(cè)得的F、x填入設(shè)計(jì)好的表格中,可以發(fā)現(xiàn)彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x的比值在誤差允許范圍內(nèi)是相等的.
(2)圖象法
以彈簧伸長(zhǎng)量x為橫坐標(biāo),彈力F為縱坐標(biāo),描出F、x各組數(shù)據(jù)相應(yīng)的點(diǎn),作出的擬合曲線是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線.
(3)函數(shù)法
彈力F與彈簧伸長(zhǎng)量x滿足F=kx的關(guān)系.
5.注意事項(xiàng)
(1)安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)要保持刻度尺豎直并靠近彈簧.
(2)實(shí)驗(yàn)中彈簧下端掛的鉤碼不要太多,以免彈簧被過(guò)度拉伸,超過(guò)彈簧的彈性限度.
(3)要使用輕質(zhì)彈簧,且要盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù).
(4)觀察所描點(diǎn)的走向,不要畫(huà)折線.
(5)記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意統(tǒng)一單位.
6.誤差分析
系統(tǒng)誤差:鉤碼標(biāo)值不準(zhǔn)確和彈簧自身重力的影響造成系統(tǒng)誤差.
偶然誤差:(1)彈簧長(zhǎng)度測(cè)量不準(zhǔn)(固定刻度尺,多測(cè)幾次).
(2)描點(diǎn)、作圖不準(zhǔn)(坐標(biāo)軸的標(biāo)度盡量大一些,描線時(shí)讓盡可能多的點(diǎn)落在線上或均勻分布于線的兩側(cè)).
考點(diǎn)一 基本實(shí)驗(yàn)
1.(2022·新疆·模擬預(yù)測(cè))某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖甲所示的裝置探究在彈性限度內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系,測(cè)得彈簧彈力F隨彈簧伸長(zhǎng)量x變化的圖像如圖乙所示。
(1)由圖乙可得,該彈簧的勁度系數(shù)k=___________N/m;
(2)該實(shí)驗(yàn)小組用此實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)兩根不同的彈簧a和b進(jìn)行探究,得到彈簧彈力F隨彈簧伸長(zhǎng)量x變化的圖像如圖丙所示。以下表述正確的是( )
A.彈簧a的原長(zhǎng)一定比彈簧b的大
B.彈簧a的勁度系數(shù)一定比彈簧b的大
C.彈簧a的自重一定比彈簧b的大
D.以上說(shuō)法均不對(duì)
2.(2022·天津·模擬預(yù)測(cè))某同學(xué)用圖a所示裝置做“探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。
(1)請(qǐng)按合理的操作順序?qū)⒉襟E的序號(hào)寫(xiě)在橫線上___________;
A.以彈簧長(zhǎng)度l為橫坐標(biāo),以鉤碼質(zhì)量m為縱坐標(biāo),標(biāo)出各組數(shù)據(jù)(l,m)對(duì)應(yīng)的點(diǎn),并用平滑的曲線或直線連接起來(lái);
B.記下彈簧下端不掛鉤碼時(shí),其下端A處指針?biāo)鶎?duì)刻度尺上的刻度l0;
C.將鐵架臺(tái)固定于桌上,將彈簧一端系于橫梁上,在彈簧附近豎直固定一把刻度尺;
D.依次在彈簧下端掛上1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)……鉤碼,待鉤碼靜止后,讀出彈簧下端指針指示的刻度記錄在表格內(nèi),然后取下鉤碼;
E.由m-l圖像,進(jìn)一步找出彈簧彈力與彈簧形變量之間的關(guān)系。
(2)圖b為根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)標(biāo)出的對(duì)應(yīng)點(diǎn),在圖b中作出鉤碼質(zhì)量m與彈簧長(zhǎng)度l間的關(guān)系圖線___________;
(3)由圖像可知,彈簧下端不掛鉤碼時(shí),指針A處所對(duì)刻度尺上的刻度l0=___________cm;
(4)此彈簧的勁度系數(shù)k=___________N/m。(g取10ms2,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
3.(2022·江西·模擬預(yù)測(cè))某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置完成了“探究彈簧彈力與其伸長(zhǎng)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),該同學(xué)完成了如下的操作:
I.將彈簧豎直懸掛在鐵架臺(tái)的橫梁上,記錄彈簧的長(zhǎng)度x0;
II.然后在彈簧下端掛上鉤碼,并逐個(gè)增加鉤碼的個(gè)數(shù),并依次記錄彈簧的總長(zhǎng)度;
III.現(xiàn)以砝碼的個(gè)數(shù)為縱軸、彈簧的長(zhǎng)度為橫軸,描繪出的圖像如圖乙所示。
已知一個(gè)鉤碼的質(zhì)量為m0 =50 g,重力加速度g取10 m/s2,則:
(1)彈簧的原長(zhǎng)為x0=___________cm;
(2)該彈簧的勁度系數(shù)為k=___________N/m;
(3)圖像向上彎曲的原因是___________。
4.(2022·遼寧·模擬預(yù)測(cè))一興趣小組想測(cè)量某根彈性繩的勁度系數(shù)(彈性繩的彈力與形變量遵守胡克定律)。他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲所示實(shí)驗(yàn):彈性繩上端固定在細(xì)繩套上,結(jié)點(diǎn)為O,刻度尺豎直固定在一邊,0刻度與結(jié)點(diǎn)O水平對(duì)齊,彈性繩下端通過(guò)細(xì)繩連接鉤碼,依次增加鉤碼的個(gè)數(shù),分別記錄下所掛鉤碼的總質(zhì)量m和對(duì)應(yīng)彈性繩下端P的刻度值x,如下表所示:
(1)請(qǐng)?jiān)趫D乙中,根據(jù)表中所給數(shù)據(jù),充分利用坐標(biāo)紙,選擇適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo),作出m?x圖象;______
(2)請(qǐng)根據(jù)圖象數(shù)據(jù)確定:彈性繩的勁度系數(shù)約為_(kāi)______N/m;(重力加速度g取10m/s2,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(3)若實(shí)驗(yàn)中刻度尺的零刻度略高于橡皮筋上端結(jié)點(diǎn)O,則由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的勁度系數(shù)將_______。(選填“偏小”、“偏大”或“不受影響”)
5.(2022·湖北武漢·模擬預(yù)測(cè))某同學(xué)用如圖所示的裝置測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)k。將彈簧豎直懸掛在鐵架臺(tái)上,指針固定在彈簧上P1處,將刻度尺豎直固定在彈簧一側(cè),在彈簧下端依次懸掛2個(gè)到7個(gè)砝碼,當(dāng)砝碼處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),測(cè)出彈簧受到的拉力Fn與指針?biāo)傅目潭瘸呤緮?shù)Ln,實(shí)驗(yàn)記錄如下:
回答下列問(wèn)題:
(1)由表可知所用刻度尺的分度為_(kāi)__________;
(2)將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整:①=___________;
(3)根據(jù)逐差法計(jì)算出彈簧的勁度系數(shù)k=___________N/cm(結(jié)果保留三位有效數(shù)字);
(4)如圖所示,若將固定在彈簧上P1處的指針改為固定在彈簧上P2處,重做上述實(shí)驗(yàn),則測(cè)得的勁度系數(shù)k′___________k(選填“大于”“等于”“小于”)。
6.彈簧的勁度系數(shù)與彈簧的材質(zhì)、彈簧絲的粗細(xì)、單位長(zhǎng)度內(nèi)的匝數(shù)及彈簧的原長(zhǎng)等因素有關(guān),為了探究彈簧勁度系數(shù)與彈簧原長(zhǎng)的關(guān)系,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):
(1)實(shí)驗(yàn)器材:刻度尺、原長(zhǎng)約30 cm的輕彈簧兩根、質(zhì)量適當(dāng)且相同的鉤碼5個(gè)、剪刀一把(用來(lái)剪斷彈簧),除以上器材外,還需要的器材是__________.
(2)簡(jiǎn)要實(shí)驗(yàn)步驟如下,請(qǐng)完成相應(yīng)填空:
a.將輕彈簧A懸掛在鐵架臺(tái)上,用刻度尺測(cè)量彈簧的原長(zhǎng)L0;
b.在彈簧的下端掛上鉤碼,記下鉤碼的個(gè)數(shù)n(n分別取1、2、3、4、5),并待鉤碼靜止時(shí)測(cè)出__________________,計(jì)算出彈簧的伸長(zhǎng)量x;
c.改變鉤碼個(gè)數(shù),重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟b;
d.將另一根與A完全相同的彈簧剪成長(zhǎng)度不同的兩段B和C,測(cè)出B和C的原長(zhǎng)之比為2∶1,分別用B和C代替A重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟a、b、c.
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量的數(shù)據(jù),以所掛鉤碼個(gè)數(shù)n為橫坐標(biāo),以彈簧伸長(zhǎng)量x為縱坐標(biāo),得到上述A、B、C三個(gè)彈簧的x-n圖象如圖所示,根據(jù)圖象可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為_(kāi)___________,圖線A的上部發(fā)生彎曲的原因是______________________________.
7.一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)甲同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí),通過(guò)處理數(shù)據(jù)得到了圖甲所示的F-x圖象,其中F為彈簧彈力,x為彈簧長(zhǎng)度.請(qǐng)通過(guò)圖甲,分析并計(jì)算,該彈簧的原長(zhǎng)x0=________ cm,彈簧的勁度系數(shù)k=________ N/m.該同學(xué)將該彈簧制成一把彈簧測(cè)力計(jì),當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示時(shí),該彈簧的長(zhǎng)度x=________ cm.
(2)乙同學(xué)使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b,得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的關(guān)系圖象如圖丙所示.下列表述正確的是________.
A.a(chǎn)的原長(zhǎng)比b的長(zhǎng)
B.a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的大
C.a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的小
D.測(cè)得的彈力與彈簧的長(zhǎng)度成正比
考點(diǎn)二 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新、實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)或者連帶考察其他知識(shí)等使得實(shí)驗(yàn)新穎獨(dú)特,但其靈魂不外乎都是胡克定律:F=kx
8.(2018·全國(guó)卷Ⅰ·22)如圖(a),一彈簧上端固定在支架頂端,下端懸掛一托盤;一標(biāo)尺由游標(biāo)和主尺構(gòu)成,主尺豎直固定在彈簧左邊;托盤上方固定有一能與游標(biāo)刻度線準(zhǔn)確對(duì)齊的裝置,簡(jiǎn)化為圖中的指針.
現(xiàn)要測(cè)量圖(a)中彈簧的勁度系數(shù).當(dāng)托盤內(nèi)沒(méi)有砝碼時(shí),移動(dòng)游標(biāo),使其零刻度線對(duì)準(zhǔn)指針,此時(shí)標(biāo)尺讀數(shù)為1.950 cm;當(dāng)托盤內(nèi)放有質(zhì)量為0.100 kg的砝碼時(shí),移動(dòng)游標(biāo),再次使其零刻度線對(duì)準(zhǔn)指針,標(biāo)尺示數(shù)如圖(b)所示,其讀數(shù)為_(kāi)__cm.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.80 m/s2,此彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_______N/m(保留3位有效數(shù)字).
9.(2021·廣東卷·11)某興趣小組測(cè)量一緩沖裝置中彈簧的勁度系數(shù),緩沖裝置如圖所示,固定在斜面上的透明有機(jī)玻璃管與水平面夾角為30°,彈簧固定在有機(jī)玻璃管底端.實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:先沿管軸線方向固定一毫米刻度尺,再將單個(gè)質(zhì)量為200 g的鋼球(直徑略小于玻璃管內(nèi)徑)逐個(gè)從管口滑進(jìn),每滑進(jìn)一個(gè)鋼球,待彈簧靜止,記錄管內(nèi)鋼球的個(gè)數(shù)n和彈簧上端對(duì)應(yīng)的刻度尺示數(shù)Ln,數(shù)據(jù)如表所示.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi).采用逐差法計(jì)算彈簧壓縮量,進(jìn)而計(jì)算其勁度系數(shù).
(1)利用ΔLi=Li+3-Li(i=1,2,3)計(jì)算彈簧的壓縮量:ΔL1=6.03 cm,ΔL2=6.08 cm,ΔL3=_______ cm,壓縮量的平均值eq \x\t(ΔL)=eq \f(ΔL1+ΔL2+ΔL3,3)=________ cm;
(2)上述eq \x\t(ΔL)是管中增加________個(gè)鋼球時(shí)產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量;
(3)忽略摩擦,重力加速度g取9.80 m/s2,該彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_______ N/m(結(jié)果保留3位有效數(shù)字).
10.(2022·廣東東莞六中模擬)在“探究彈力和彈簧形變量的關(guān)系,并測(cè)定彈簧的勁度系數(shù)”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,所用的每個(gè)鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了向右恒定的拉力.實(shí)驗(yàn)時(shí)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)掛在繩子的下端,每次測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度.
(1)有一個(gè)同學(xué)通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)測(cè)量后把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)圖中,請(qǐng)作出F-L圖線.
(2)由此圖線可得出該彈簧的原長(zhǎng)L0=______ cm,勁度系數(shù)k=________ N/m.
(3)圖線上端出現(xiàn)彎曲的原因是________________________________________.
(4)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),把彈簧水平放置與彈簧懸掛放置相比較,
優(yōu)點(diǎn)在于:__________________________________________.
缺點(diǎn)在于:__________________________________________.
11.(2022·江西九江·高二期末)某同學(xué)利用圖(a)的裝置測(cè)量輕彈簧的勁度系數(shù)。圖中,光滑細(xì)桿和直尺水平固定在鐵架臺(tái)上,一輕彈簧穿在細(xì)桿上,其左端固定,右端與水平細(xì)繩連接;細(xì)繩跨過(guò)光滑定滑輪,其下端可以懸掛砝碼(實(shí)驗(yàn)中,每個(gè)砝碼的質(zhì)量均為m=50.0g),彈簧右端連有一豎直指針,其位置可在直尺上讀出,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①在繩下端掛上一個(gè)砝碼,調(diào)整滑輪,使彈簧與滑輪間的細(xì)線水平且彈簧與細(xì)桿沒(méi)有接觸;
②系統(tǒng)靜止后,記錄砝碼的個(gè)數(shù)及指針的位置;
③逐次增加砝碼個(gè)數(shù),并重復(fù)步驟②(保持彈簧在彈性限度內(nèi));
④用n表示砝碼的個(gè)數(shù),l表示相應(yīng)的指針位置,將獲得的數(shù)據(jù)記錄在表格內(nèi)。
回答下列問(wèn)題:
(1)根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖(b)中描點(diǎn)并作出n-l圖像;( )
(2)彈簧的勁度系數(shù)k可用砝碼質(zhì)量m、重力加速度大小g及n-l圖線的斜率a表示,表達(dá)式為k=___________;若g取9.80m/s2,則本實(shí)驗(yàn)中k=___________N/m(該計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
12.(2022·福建省德化第一中學(xué)模擬預(yù)測(cè))橡皮筋也像彈簧一樣,在彈性限度內(nèi)伸長(zhǎng)量x與彈力F成正比,即F=kx,k的值與橡皮筋的原長(zhǎng)L、橫截面積S有關(guān)。理論與實(shí)驗(yàn)都表明k=YSL,其中Y是由材料決定的常數(shù),材料力學(xué)中稱之為楊氏模量。
(1)在國(guó)際單位制中,楊氏模量Y的單位應(yīng)該是___________。
A.N B.m C.N/m D.N/m2
(2)某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得該橡皮筋的一些數(shù)據(jù),做出了外力F與伸長(zhǎng)量x之間的關(guān)系圖像如上圖所示。由圖像可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k=___________N/m。
(3)若該橡皮筋的原長(zhǎng)是15.0cm,橫截面積是1.0mm2,則該橡皮筋的楊氏模量Y的大小是___________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
13.(2022·甘肅·玉門油田第一中學(xué)模擬預(yù)測(cè))某興趣小組的同學(xué)想探究橡皮筋上張力與形變量的關(guān)系,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。
①開(kāi)始時(shí)先將一根橡皮筋的一端固定在橫桿上,刻度尺豎直固定在一側(cè),橡皮筋自由端拴一細(xì)線,未掛重物時(shí),繩結(jié)對(duì)齊刻度尺上的零刻度線;
②在橡皮筋下端懸掛重物,記錄繩結(jié)位置的刻度;
③去掉重物,僅依次增加橡皮筋的條數(shù)(增加橡皮筋的條數(shù)后始終保證繩結(jié)對(duì)齊零刻度線,橡皮筋視為并聯(lián)),懸掛重物,記錄懸掛重物后繩結(jié)對(duì)應(yīng)位置的刻度和橡皮筋的條數(shù)n;
④根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)得出橡皮筋伸長(zhǎng)量Δx,在圖乙中,將數(shù)據(jù)描繪在Δx?1n坐標(biāo)紙上。
(1)當(dāng)n=8時(shí),懸掛重物后繩結(jié)對(duì)應(yīng)的位置如圖丙所示,則此次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋的伸長(zhǎng)量為_(kāi)______cm。
(2)將n=8時(shí)的數(shù)據(jù)點(diǎn)在圖乙中描出,并作出Δx?1n圖線_______。
(3)根據(jù)所作圖像可知,橡皮筋上的張力與形變量的關(guān)系為_(kāi)________。
14.(2022·福建·莆田二中模擬預(yù)測(cè))某實(shí)驗(yàn)小組研究橡皮筋伸長(zhǎng)量與所受拉力的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)器材有:一條兩端帶有細(xì)繩套的橡皮筋,鉤碼若干,刻度尺,鐵架臺(tái)等。
(1)以下實(shí)驗(yàn)裝置安裝最為合理的是________;
A. B. C. D.
(2)將橡皮筋上端固定在鐵架臺(tái)上,在豎直懸掛的橡皮筋下端逐一增掛鉤碼(質(zhì)量均為20g),每增掛一個(gè)鉤碼均記下對(duì)應(yīng)的橡皮筋伸長(zhǎng)量x(橡皮筋始終在彈性限度內(nèi)),記錄多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
(3)如圖所示,以拉力F為橫坐標(biāo),橡皮筋伸長(zhǎng)量x為縱坐標(biāo),根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上進(jìn)行描點(diǎn);
(4)根據(jù)x-F圖判斷:橡皮筋彈力與橡皮筋伸長(zhǎng)量________(填“是”或“不是”)正比關(guān)系;
(5)根據(jù)x-F圖可知,當(dāng)橡皮筋伸長(zhǎng)量為50.0mm時(shí),該橡皮筋的彈力大小為_(kāi)_______N(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)。
15.(2022·湖南·模擬預(yù)測(cè))某同學(xué)想測(cè)量?jī)筛牧喜煌?、粗?xì)不同、長(zhǎng)度不同的輕彈簧的勁度系數(shù),他設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:
①將一根粗細(xì)均勻的桿豎直固定在水平面上,在其表面涂上光滑材料;
②將輕彈簧A套在豎直桿上,將輕彈簧B套在彈簧A外面,彈簧A與桿之間以及彈簧B與彈簧A之間均有一定間隙;
③將刻度尺豎直固定在彈簧左側(cè),讀出此時(shí)彈簧A、B的長(zhǎng)度;
④將金屬圓環(huán)套在豎直桿上并輕輕放在彈簧上,待圓環(huán)平衡后從刻度尺上讀出彈簧A、B的長(zhǎng)度;
⑤逐漸增加金屬圓環(huán)(與此前所加的金屬圓環(huán)完全相同)個(gè)數(shù),重復(fù)步驟④;
⑥根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出彈簧上方所加金屬圓環(huán)的個(gè)數(shù)n及彈簧A對(duì)應(yīng)的形變量x,通過(guò)計(jì)算機(jī)擬合出如圖(b)所示的x?n圖像;
⑦用天平測(cè)量出一個(gè)金屬圓環(huán)的質(zhì)量為100g,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中未超過(guò)彈簧的彈性限度,重力加速度g取9.80m/s2。
回答下列問(wèn)題:
(1)彈簧A、B的勁度系數(shù)分別為kA=___________N/m,kB=___________N/m;
(2)若把彈簧A、B串接在一起,將一端固定在天花板上,另一端懸掛一重力為G的物塊,則物塊靜止時(shí)兩彈簧的伸長(zhǎng)量之和Δl=___________(用kA、kB、G表示)。
16.(2022·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬預(yù)測(cè))(1)某同學(xué)買了輛電動(dòng)自行車,騎了一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)電動(dòng)車減震彈簧的減震效果不好。該同學(xué)將減震彈簧卸下,然后把彈簧平放在桌面上,用刻度尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)L0,如圖甲所示,讀數(shù)為_(kāi)__________cm。
(2)該同學(xué)想測(cè)量減震彈簧的勁度系數(shù)。先把彈簧豎直放在水平桌面上,在上端壓上一片10kg的啞鈴,每增加一只啞鈴均記下此時(shí)啞鈴的個(gè)數(shù)和對(duì)應(yīng)的彈簧的長(zhǎng)度L,如下表所示。請(qǐng)你在圖乙坐標(biāo)圖中描出,并作出F-L圖線__________,并通過(guò)圖線確定該彈簧勁度系數(shù)為k=___________N/m(g取10m/s2)。
17.(2022·廣東·模擬預(yù)測(cè))某物理興趣小組的同學(xué)在研究彈簧彈力的時(shí)候,測(cè)得彈力的大小F和彈簧長(zhǎng)度l的關(guān)系如圖甲所示,則由圖線可知:
(1)彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)__________ N/m;
(2)為了用彈簧測(cè)定兩木塊A和B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ,兩位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖所示的甲、乙兩種方案。
①為了用某一彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)表示A和B之間的滑動(dòng)摩擦力的大小,你認(rèn)為方案_________更合理;
②若A和B的重力分別為10.0 N和20.0 N。當(dāng)A被拉動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)a的示數(shù)為6.0 N,b的示數(shù)為11.0 N,c的示數(shù)為4.0 N,則A和B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_(kāi)_________。鉤碼質(zhì)量mg
20
40
60
80
100
120
P點(diǎn)刻度值xcm
5.53
5.92
6.30
6.67
7.02
7.40
砝碼個(gè)數(shù)n
2
3
4
5
6
7
Fn(N)
0.98
1.47
1.96
2.45
2.94
3.43
Ln(cm)
17.65
19.82
21.98
24.15
26.32
28.45
彈簧伸長(zhǎng)量xn=Ln+3?Lncm
6.50

6.47
n
1
2
3
4
5
6
Ln/cm
8.04
10.03
12.05
14.07
16.11
18.09
n
1
2
3
4
5
l/cm
10.48
10.96
11.45
11.95
12.40
鉤碼個(gè)數(shù)
1
2
3
4
5
6
7
8
F(N)
0.196
0.392
0.588
0.784
0.980
1.176
1.372
1.568
x(mm)
2.7
9.0
17.7
28.0
42.4
57.7
74.8
91.7
F(N)
100
200
300
400
L(cm)
5.00
4.50
4.00
3.80

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