Question

8．某學(xué)校物理探究小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中．
（1）將彈簧的上端O點(diǎn)固定懸吊在鐵架臺(tái)上，旁邊置一刻度尺，刻度尺的零刻線跟O點(diǎn)對(duì)齊，在彈簧的下部A處做一標(biāo)記，如固定一個(gè)指針．在彈簧下端的掛鉤上掛上鉤碼（每個(gè)鉤碼的質(zhì)量都是50g），指針在刻度尺上指示的刻度為x．逐個(gè)增加所掛鉤碼的個(gè)數(shù)，刻度x隨掛鉤上的鉤碼的重量F而變化，幾次實(shí)驗(yàn)測(cè)得相應(yīng)的F、x各點(diǎn)描繪在圖2-4-10中．請(qǐng)?jiān)趫D中描繪出x隨F變化的圖象．由圖象得出彈簧的勁度系數(shù)k_A=32 N/m（結(jié)果取2位有效數(shù)字）；此彈簧的彈力大小F_彈跟彈簧伸長(zhǎng)量△x的關(guān)系是F_彈=32△x．．
（2）如果將指針固定在A點(diǎn)的下方P處，再作出x隨F變化的圖象，得出彈簧的勁度系數(shù)與k_A相比，可能是B．
A．大于k_A　　　　B．等于k_A
C．小于k_A        D．無(wú)法確定
（3）如果將指針固定在A點(diǎn)的上方Q處，再作出x隨F變化的圖象，得出彈簧的勁度系數(shù)與k_A相比，可能是A．
A．大于k_A  B．等于k_A
C．小于k_A  D．無(wú)法確定．

Answer 1

分析 （1）因?yàn)橐阎獜椓�和彈簧伸長(zhǎng)成正比，故應(yīng)該用一條直線穿過(guò)盡可能多的點(diǎn)；k=$\frac{△F}{△x}$，可得彈簧勁度系數(shù)．
（2）如果將指針固定在A點(diǎn)的下方P處，由于彈力大小跟彈簧形變量均沒(méi)有變化；
（3）如果將指針固定在A點(diǎn)的上方Q處，顯然測(cè)得的彈簧形變量變小了

解答 解：（1）根據(jù)坐標(biāo)紙中描下的點(diǎn)，作出平滑直線，注意所畫(huà)的線不一定過(guò)所有的點(diǎn)，盡量使各點(diǎn)均勻地分布在圖線的兩側(cè)（如圖所示），

則圖線的斜率的倒數(shù)表示彈簧的勁度系數(shù)，即k=$\frac{△F}{△x}$，代入數(shù)據(jù)得k_A=$\frac{6×0.49}{（29.25-20.0）×10-2}$ N/m≈32N/m，
所以彈簧的彈力大小F_彈跟彈簧伸長(zhǎng)量△x的函數(shù)關(guān)系式是F_彈=32△x．
（2）如果將指針固定在A點(diǎn)的下方P處，彈簧的勁度系數(shù)不變，得出彈簧的勁度系數(shù)仍等于k_A，B正確．
（3）如果將指針固定在A點(diǎn)的上方Q處，由于選用的彈簧變短，則彈簧的勁度系數(shù)變大，得出彈簧的勁度系數(shù)與k_A相比，要大于k_A，A正確．
故答案為：（1）見(jiàn)解析圖　32　F_彈=32△x
（2）B　（3）A

點(diǎn)評(píng) 描繪x隨F變化的圖象時(shí)，注意將盡可能多的點(diǎn)落到一條直線上，其余的分居在該直線兩側(cè)