Question

【題目】某同學想利用實驗室中某種型號的彈簧制作簡易的彈簧秤。具體操作如下：

(1)將彈簧的上端固定在鐵架臺的橫桿上，在彈簧下端懸掛不同質量的鉤碼，用刻度尺測出不同彈力下彈簧伸長的長度；

(2)以彈簧的彈力F為縱軸、彈簧伸長的長度x為橫軸，作出F－x圖像，如圖所示，其中OA部分為直線，AB部分為曲線；

(3)另取一根相同的彈簧，將其上端固定在豎直放置的長方形硬紙板上，下端固定一指針，彈簧處于原長時，在硬紙板上記下指針的位置，標上刻度“0”，掛上5N的重物，記下指針的位置，標上刻度“5N”，再將刻度“0”與刻度“5N”之間的長度等分成50份。

根據上述信息可知：

①該型號彈簧制成的彈簧秤的最大量程為_________N；

②該型號彈簧的勁度系數為_________N/m；

(4)如何校準自制的彈簧秤?請說明你的操作步驟___________________________；

(5)在使用該彈簧秤的過程中，如果彈簧與硬紙板間存在摩擦，則測量值比真實值__（選填“偏大”“偏小”或“相等”）。

Answer 1

【答案】6.0 75 將自制彈簧秤與標準彈簧秤對拉，分別驗證1N、2N、3N……等多個刻度，兩彈簧秤的示數是否一致 偏小

【解析】

(3)[1]由圖像可知，AB部分為曲線說明超出彈簧的彈性限度，所以該型號彈簧制成的彈簧秤的最大量程為6.0N

[2]由胡克定律可得，圖像直線部分OA的斜率表示彈簧的勁度系數，則

(4)[3]可用標準彈簧進行校正，即將自制彈簧秤與標準彈簧秤對拉，分別驗證1N、2N、3N……等多個刻度，兩彈簧秤的示數是否一致

(5)[4]對彈簧受力分析可知，彈簧受重物豎直向下的拉力和豎直向上的摩擦力，則使測量值比真實值偏小