某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中,利用所學(xué)的知識解決了如下問題:一輕彈簧豎直懸掛于某一深度為h=25.0 cm,且開口向下的小筒中(沒有外力作用時彈簧的下部分位于筒內(nèi)),如圖上甲所示,如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒的下端彈簧的長度l,現(xiàn)要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數(shù),該同學(xué)通過改變l而測出對應(yīng)的彈力F,作出F-l變化的圖線如上圖乙所示,則彈簧的勁度系數(shù)為______N/m,彈簧的原長l0=______m.

100   0.15

解析試題分析:據(jù)題意,彈簧被拉伸的量中有一部分還處于筒內(nèi),設(shè)這部分形變量為d,由胡克定律可知,當(dāng)l1=0.1m,彈力F1=20N時有:F1=k(d+l1);同理當(dāng)l2=0.2m,彈力大小為F2=30N時有:F2=k(d+l2),代入數(shù)據(jù)求得k=100N/m,d=0.1m,由于筒的深度為h=0.25m,所以彈簧的原長為l0=h-d=0.15m。
考點:本題考查胡克定律和對圖像的分析能力。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(1)下圖甲螺旋測微器的讀數(shù)為            mm;圖乙中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是        cm

(2)用如圖實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。m2從高處由靜止開始下落,m1上拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點,對紙帶上的點跡進(jìn)行測量,即可驗證機(jī)械能守恒定律。下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點(圖中未標(biāo)出),計數(shù)點間的距離如圖所示。已知m1=" 50g" 、m2="150g" ,則(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

①在紙帶上打下記數(shù)點5時的速度v =                 m/s;
②在打下點“0”到點“5”過程中,系統(tǒng)動能的增量△EK =                  J,
系統(tǒng)勢能的減少量△EP =            J(計算時g取10 m/s2)。
由此得出的結(jié)論:___                   ____。
③若某同學(xué)作出v2/2—h圖像如圖,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭 =                        m/s2。

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

斜拉索橋比梁式橋具有更大的跨越能力,是現(xiàn)代大跨徑橋梁的重要結(jié)構(gòu)形式,橋的斜拉懸索主要承受拉力。某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們很想知道斜拉索橋的懸索能承受的最大拉力,但由于懸索很長,抗斷拉力又很大,直接測量很困難,同學(xué)們則取來了同種材料制成的樣品進(jìn)行實驗探究。由胡克定律可知,在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力F與形變量x成正比,其比例系數(shù)與彈簧的長度、橫截面積及材料有關(guān)。因而同學(xué)們猜想,懸索可能也遵循類似的規(guī)律。

①同學(xué)們準(zhǔn)備象《探究彈簧彈力與彈簧伸長量之間關(guān)系》的實驗一樣將樣品豎直懸掛,再在其下端掛上不同重量的重物,來完成本實驗。但有同學(xué)說懸索的重力是不可忽略的,為了避免懸索所受重力對實驗的影響,你認(rèn)為可行的措施應(yīng)該是:                                                。
②經(jīng)過同學(xué)們充分的討論,不斷完善實驗方案后進(jìn)行實驗。最后實驗取得數(shù)據(jù)如下:
分析樣品C的數(shù)據(jù)可知,其所受拉力F(單位N)與伸長量x(單位m)之間遵循的函數(shù)關(guān)系式是F=                  ;對比各樣品的實驗數(shù)據(jù)可知,懸索受到的拉力與懸索的伸長量成正比,其比例系數(shù)與懸索長度         成正比、與懸索的橫截面積        成正比。

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

圖甲所示是某同學(xué)探究小車加速度與力的關(guān)系的實驗裝置,他將光電門固定在水平軌道上的B點,用重物通過細(xì)線拉同一小車,每次小車都從同一位置A由靜止釋放。
(1)若用游標(biāo)卡尺測出遮光條的寬度d,如圖乙所示,則d =_____cm;實驗時將小車從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間Δt = 2.0×10-2s,則小車經(jīng)過光電門時的速度為_____m/s;
(2)實驗中可近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力與重物重力大小相等,則重物的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為_______;

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

利用傳感器可以探測、感受外界的信號、物理條件等。圖甲所示為某同學(xué)用傳感器做實驗得到的小燈泡的U—I關(guān)系圖線。

如果將該小燈泡接入圖乙所示的電路中,已知電流傳感器的示數(shù)為0.3A,電源電動勢為3V。則此時小燈泡的電功率為        W,電源的內(nèi)阻為          Ω。

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

在“研究彈簧的形變與外力的關(guān)系”的實驗中,將彈簧水平放置,測出其自然長度,然后豎直懸掛讓其自然下垂,在其下端豎直向下施加外力F.實驗過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的.用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出的F--x圖線如圖所示.

(1)由圖求出彈簧的勁度系數(shù),即k=_________N/m
(2)本題中彈簧的形變量x與外力F關(guān)系式F=_________ N
(3)圖線不過原點的原因是:________________________。

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(1)在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點,OB和OC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。

①圖乙中的F與F′兩力中,方向一定沿AO方向的是____________________
②本實驗采用的科學(xué)方法是(  )
A.理想實驗法
B.等效替代法
C.控制變量法
D.建立物理模型法
(2)在做“研究勻變速直線運動”的實驗時,某同學(xué)得到一條用打點計時器打下的紙帶如圖所示,并在其上取A、 B、 C、 D、 E、F、G等7個計數(shù)點,每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點,圖中沒有畫出,打點計時器接周期為T="0.02" s的交流電源.他經(jīng)過測量并計算得到打點計時器在打B、 C、 D、 E、F各點時物體的瞬時速度如下表:

①計算的公式為=         ;
②根據(jù)(1)中得到的數(shù)據(jù),以A點對應(yīng)的時刻為t=0,作出v-t圖象,并求物體的加速度
a=    m/s2 ;
(3)某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系。打點計時器固定在一端帶有定滑輪的長木板上,細(xì)繩的兩端分別與帶有紙帶小車和礦泉水瓶連接。

①該小組在實驗操作中,在保持小車的質(zhì)量不變的情況下,向礦泉水瓶中逐漸加水,研究小車加速度與小車受力的關(guān)系。這種實驗研究方法叫做             。
②利用多次測量的數(shù)據(jù),畫出了如圖丙所示的a-F關(guān)系圖線。

分析發(fā)現(xiàn)圖線在水平軸上有明顯的截距 (OA不為零),這是因為:_     ___                _____。

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(6分)某待測電阻Rx的阻值約為20Ω,現(xiàn)要測量其阻值,實驗室提供器材如下:

A.電流表A1(量程150mA,內(nèi)阻約為10Ω)
B.電流表A2(量程20mA,內(nèi)阻r2=20Ω)
C.定值電阻R0=100Ω
D.滑動變阻器R,最大阻值約為10Ω
E.電源E,電動勢E約為4V(內(nèi)阻不計)
F.電鍵S及導(dǎo)線若干
(1)根據(jù)上述器材完成此實驗,測量時要求電表讀數(shù)不得小于其量程的,請你在線框內(nèi)畫出測量Rx的一種實驗原理圖(圖中元件使用題干中相應(yīng)英文字母符號標(biāo)注)。
(2)實驗時電流表A1的讀數(shù)為I1,電流表A2的讀數(shù)為I2,用已知的和測得的物理量表示Rx=__________。(用字母表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

如下圖所示為“探究加速度與物體受力和質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置圖.圖中A為小車,B為裝有砝碼的小盤,C為一端帶有定滑輪的長木板,小車通過紙帶與電火花打點計時器相連,計時器接50Hz交流電.小車的質(zhì)量為m1,小盤(及砝碼)的質(zhì)量為m2

(1)下列說法正確的是_______。

A.為平衡小車與水平木板之間摩擦力,應(yīng)將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,在掛小盤(及砝碼)的情況下使小車恰好做勻速運動
B.每次改變小車質(zhì)量時,應(yīng)重新平衡摩擦力
C.本實驗中要滿足m2應(yīng)遠(yuǎn)小于m1的條件
D.在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時,應(yīng)作圖像
(2)實驗中,得到一條打點的紙帶,如右圖所示,已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T,且間距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,則計算小車加速度的表達(dá)式為a=                    ;
(3)某同學(xué)在平衡好摩擦力后,保持小車質(zhì)量不變的情況下,通過多次改變砝碼重力,作出小車加速度a與砝碼重力F的圖象如右圖所示,若牛頓第二定律成立,重力加速度g=10m/s2,則小車的質(zhì)量為______kg,小盤的質(zhì)量為______kg。(二個結(jié)果都保留兩位有效數(shù)字)

(4)如果砝碼的重力越來越大時,小車的加速度不能無限制地增加,會趨近于某一極限值,此極限值為_____ m/s2。

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同步練習(xí)冊答案