Question

【题目】图为某物理兴趣小组测定弹簧劲度系数的实验装置。弹簧下端固定在水平桌面上，上端连接一托盘P，在托盘P下方和桌面上方同一竖直线上安装有光电测距仪A和B，通过数据线可以将二者间的距离信息输入到电脑，距离测量精度可达到0.1mm。实验时，小组同学将6个规格为m=50g的砝码逐个放在托盘P上，每加放一个砝码待系统静止后均打开光电测距电路开关进行测距，测距结果直接输入电脑，测距完成关闭测距开关，然后将对应的托盘上放置砝码的数目信息输入电脑，形成一组测量数据。实验过程中弹簧始终保持竖直且在弹性限度内。实验完成后小组同学在电脑上对坐标轴和坐标轴所表示物理量的单位进行了设置，纵轴表示托盘P上砝码的总重力F与单个砝码重力mg的比值；横轴表示A、B间的距离h，单位设置为cm。设置完成后，电脑系统根据实验数据自动拟合出－h图像如图所示，已知当地的重力加速度为9.8m/s2。

(1)根据图可求出弹簧的劲度系数k=__________N/m。(结果保留一位小数)

(2)输入电脑的数据没有托盘和弹簧的重力，这一疏漏对测量结果__________(选填“有影响”或“无影响”)

(3)针对实验小组在电脑上的设置操作，请你提出一条提高测量精度的改进建议：____________________________________________________________。

Answer 1

【答案】11.4N/m； 无影响； 将横轴h的单位设置成mm；

【解析】

根据弹簧弹力和形变量的正比例关系，可知，砝码盘的质量遗漏对实验结果无影响，根据图像的函数关系，得到图像的斜率为，利用图像可计算出劲度系数。横轴若改为mm，在数据处理时会提高计算的准确度。

（1）由图像可知，托盘上无砝码时，弹簧的长度为0.28m，每次添加砝码后系统静止，由平衡关系可得，托盘上砝码总重力，即，故该图像的斜率为，即，解得劲度系数=11.4N/m；

（2）输入电脑的数据没有托盘和弹簧的重力，这一疏漏对测量无影响，因为弹簧的形变和受力成正比，满足。

（3）为了提高实验的精度，可将轴h的单位设置成mm，提高h的显示精度。