Question

【題目】某同學在做“探究彈力和彈簧伸長量的關系”的實驗中，所用實驗裝置如圖甲所示，所用鉤碼質量均為30 g。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，每次都測出相應的彈簧總長度，并將數據填在表中。實驗中彈簧始終未超過彈性限度，取g＝10 m/s2。

(1)根據實驗數據在圖乙所示的坐標系中作出彈簧所受彈力大小與彈簧總長度之間的函數關系的圖線________。

鉤碼質量/g	0	30	60	90	120	150
彈簧總長度/cm	6.00	7.00	8.00	9.00	10.00	11.00

(2)該彈簧的自然長度為________cm；勁度系數k＝________N/m。

(3)若該彈簧所能承受的最大拉力(超過此值就不是彈性形變)為10.2 N，則彈簧的最大長度為Lm＝___cm。

(4)圖線延長后與L＝5×10－2 m直線的交點的物理意義是___________________。

Answer 1

【答案】 6 30 40 彈簧被壓縮1 cm時的彈力為0.3 N

【解析】

(1)[1]．圖像如圖：

(2)[2][3]．由作出的FL圖線可知，圖線與橫軸的交點的橫坐標表示彈簧彈力F＝0時彈簧的長度，即彈簧的自然長度，由圖知為6 cm；圖線的斜率即為彈簧的勁度系數

k＝＝30 N/m。

(3)[4]．由圖像可以得出圖線的數學表達式為

F＝30L-1.8(N)

所以當彈簧彈力為10.2 N時彈簧長度最大，即Lm＝0.4 m＝40 cm。

(4)[5]．圖線延長后與L＝5×10－2 m直線的交點表示彈簧長度為5 cm時的彈力，此時彈簧被壓縮了1 cm，即表示彈簧被壓縮1 cm時的彈力為0.3 N。