Question

15．某同学利用如图（a）装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．

（1）在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态．
（2）他通过实验得到如图（b）所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线．由此图线可得该弹簧的劲度系数k=50N/m．该弹簧的自然长度为0.04m
（3）他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图（c）所示时，该弹簧的长度x=10cm．

Answer 1

分析 （1）弹簧是竖直的，要减小误差，刻度尺必须竖直；
（2）弹簧处于原长时，弹力为零；根据胡克定律F=k△x求解劲度系数；
（3）由胡克定律求得伸长量，则可求得总长度．

解答 解：（1）弹簧是竖直的，要减小误差，刻度尺必须与弹簧平行，故刻度尺要保持竖直状态；
（2）弹簧处于原长时，弹力为零，故原长为4cm；弹簧弹力为2N时，弹簧的长度为8cm，伸长量为4cm；根据胡克定律F=k△x，有：k=$\frac{F}{△x}=\frac{8}{0.16}=50N/m$．
（3）由图可知，弹簧秤的拉力为3N；则由胡克定律可知：△x=$\frac{3}{50}$=0.06m=6cm；则弹簧的长度为：6cm+4cm=10cm；
故答案为：（1）竖直；（2，50；0.04m；（3）10；

点评 本题关键是明确实验原理，然后根据胡克定律F=k△x并结合图象列式求解，不难．