Question

【題目】請閱讀《胡克與胡克定律》回答題。

胡克研制天文儀器時，接觸到了彈簧。為了研究彈簧的性能，胡克做了許多實驗。他把彈簧的一端懸掛起來，在另一端加重物，觀察彈簧長度的變化。當他把多次實驗數據列在一起的時候，發現彈簧上所加物體重力與彈簧的伸長量成正比。

這一發現，使胡克十分興奮。彈簧的這種性質是不是對所有的彈性體都適用呢？胡克知道，必須用實驗來證實自己的推理。

他把表的游絲固定在黃銅的輪子上，加上外力使輪子轉動，游絲便收縮或放松。改變外力的大小，游絲收縮或放松的程度也會改變。實驗結果表明，外力與游絲收縮或放松的程度成正比。他又用金屬線做實驗，發現金屬線上受到的外力也是與金屬線伸長量成正比的。金屬物質有這樣的性質，其他物質有沒有呢？他找來一根干燥的木桿，將木桿水平放置，一端固定，另一端掛上重物，結果也是一樣：所加重量的大小與木桿彎曲程度也成正比。他還用絲、毛發、玻璃、土塊等做實驗，都發現了相同的規律。從實驗中他得出：任何有彈性的物體，彈性力都與它伸長的距離成正比。1678年，胡克寫了一篇名為《彈簧》的論文，向人們介紹了他對彈性物體進行實驗后的結果，為材料力學和彈性力學的發展奠定了基礎。后人為紀念胡克的開創性工作和取得的成果，便把這個定律叫作胡克定律。

請根據上述材料，回答下列問題：

小明在探究彈簧所受外力與彈簧伸長的長度的關系時，記錄了相應的實驗數據如下：

彈簧伸長的長度 Δl/cm	1	2	3	4	5	6	7
鉤碼對彈簧的拉力 F/N	0.5	1	1.5	2	2.5	3	3.5

(1)根據上述實驗數據，若該彈簧在彈性限度內伸長的長度Δl為8cm時，彈簧所受拉力為_____N；

(2)小明和科技小組的同學們想自己動手制作彈簧測力計，他們選用了甲、乙兩種規格不同的彈簧進行測試，繪出如下圖所示的圖像。若他們要制作量程較大的彈簧測力計，應選擇彈簧______選填(“甲”或“乙”)。 請你根據圖像反映的現象提出一個可探究的科學問題：_____。

Answer 1

【答案】4 乙 見解析

【解析】

(1)[1]由表格數據可知，該彈簧在彈性限度內每伸長1cm，所需要的拉力為0.5N，則當伸長的長度Δl為8cm時，彈簧所受拉力為

F=8×0.5N=4N

(2)[2]由圖可知，甲、乙兩種規格的彈簧在受到同樣的拉力時，甲伸長的長度（發生的彈性變性）大，便于觀察，所以它適合制作精確程度較高的彈簧測力計，再由圖像可知，伸長相同長度時乙受到更大的拉力，因此，乙適合制作量程較大的彈簧測力計。

[3]甲、乙彈簧串聯在一起后，所受拉力與彈簧伸長量是否還成正比。