Question

【題目】某物理實驗小組的同學(xué)利用如圖甲所示的實驗裝置來“探究彈簧的彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”時，完成了如下的操作：該小組的同學(xué)將彈簧自由懸掛在鐵架臺的橫梁上，在不懸掛鉤碼的情況下測量出彈簧下端在刻度尺上所對應(yīng)的刻度值，而后取質(zhì)量均相同的鉤碼，并在彈簧的下端逐漸增加鉤碼的個數(shù)，依次測量出彈簧的下端在刻度尺上所對應(yīng)的刻度值．并將測量的數(shù)據(jù)記錄在下表中：(重力加速度的大小g取9.8 m/s2)

鉤碼質(zhì)量 m/(×102 g)	0	1.00	2.00	3.00	4.00	5.00	6.00	7.00
標尺刻度 x/(×10－2m)	15.00	18.94	22.82	26.78	30.66	34.60	42.00	54.50

(1)請在如圖乙所示的坐標系中，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)作出彈簧下端的刻度值x與鉤碼質(zhì)量m的關(guān)系圖線______；

(2)請根據(jù)作出的圖線分析，當彈簧的彈力大小在________N以內(nèi)時胡克定律對該彈簧成立，并求出該彈簧的勁度系數(shù)k＝__________N/m.

Answer 1

【答案】見解析 4.9 25

【解析】

[1](1)根據(jù)題目中所測量的數(shù)據(jù)在坐標系中描點連線，如圖所示：

[2](2)根據(jù)所畫圖象可以看出，當m≤5.00×102 g＝0.5 kg時，刻度值x與鉤碼質(zhì)量m呈線性關(guān)系，所以在F≤mg＝0.5×9.8 N＝4.9 N范圍內(nèi)，彈力大小與彈簧伸長量關(guān)系滿足胡克定律。

[3] (2)由胡克定律ΔF＝kΔx可知：

k＝＝N/m＝25 N/m