Question

某同學(xué)在做探索彈力和彈簧伸長的關(guān)系的實驗中，組成了如圖1的裝置．所用的鉤碼每只的質(zhì)量都是30g，他先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，再將5個鉤碼逐個掛在彈簧的下端，每次都測出相應(yīng)的彈簧總長度，將數(shù)據(jù)填在了下面的表中．（彈力始終未超過彈性限度，取g=9.8m/s²）

砝碼質(zhì)量（g）	0	30	60	90	120	150
彈簧總長（cm）	6.00	7.15	8.34	9.48	10.64	11.79
彈力大�。∟）

（1）試根據(jù)這些實驗數(shù)據(jù)在右邊給定的坐標(biāo)紙上（圖2）作出彈簧所受彈力大小跟彈簧總長之間的函數(shù)關(guān)系的圖線．說明圖線跟坐標(biāo)縱軸交點的物理意義______．

（2）上一問所得圖線的物理意義是什么______？該彈簧的勁系數(shù)k是多大______？

Answer 1

解：（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出的點，基本上在同一條直線上．可以判定F和L間是一次函數(shù)關(guān)系．畫一條直線，使盡可能多的點落在這條直線上，不在直線上的點均勻地分布在直線兩側(cè)，如圖：

（2）圖線與坐標(biāo)軸交點即表示彈簧所受彈力大小F=0時，彈簧的長度．
所以其物理意義：表示彈簧的原長．
（3）根據(jù)胡克定律得：
由k=可得k=25.9N/m．
故答案為：（1）見圖；（2）表示彈簧的原長；（3）25.9N/m．
分析：該題考察了探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系實驗中，彈力與彈簧長度變化關(guān)系的分析．圖線跟坐標(biāo)軸交點，表示彈力為零時彈簧的長度，即為彈簧的原長．由畫得的圖線為直線可知彈簧的彈力大小與彈簧伸長量成正比．
點評：對于該實驗要注意：
1、每次增減砝碼測量有關(guān)長度時，均要保證彈簧及砝碼應(yīng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．
2、測量有關(guān)長度時，要注意區(qū)分彈簧的原長l₀，實際長度l和伸長量x，并明確三者之間的關(guān)系．
3、坐標(biāo)系兩軸上單位長度所代表的量值要適中，不要過大或過小．
4、描線時要將盡可能多的點畫在直線上，少數(shù)的點盡可能平均的分布于直線兩側(cè)．