Question

某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知：
（1）弹簧的劲度系数______．
（2）弹簧的弹力为5N时，弹簧的长度为______．
（3）为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数p，两位同学分别设计了如图所示甲、乙的实验方案．
①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力大小，你认为方案______更合理．
②若A和B的重力分别为10.0N和20.0N．当A被拉动时，弹簧测力计a示数为6.0N，b示数为11.0N，c示数为4.0N，则A、B间的动摩擦因数为______．

Answer 1

解：（1）由图读出，弹簧的弹力F=0时，弹簧的长度为L₀=10cm，即弹簧的原长为10cm，由图读出弹力为F₀=10N，弹簧的长度为L₀=5cm，弹簧压缩的长度x₀=L-L₀=5cm=0.05m；
由胡克定律得弹簧的劲度系数为k==200N/m；
（2）弹簧的弹力为5N，弹簧的形变量△x==2.5cm；
弹簧的原长为10cm，所以弹簧的长度为1.5cm或7.5cm；
（3）①甲乙两种方案，在拉着物体A运动的过程中，拉A的弹簧测力计由于在不断地运动，示数可能会变化，读数不是很准，弹簧测力计a是不动的，指针稳定，便于读数，故甲方案更合理；
②由于弹簧测力计a示数为6.0N，所以A、B间的动摩擦因数μ===0.30；
故答案为：（1）200N/m；（2）02.5cm或7.5cm；（3）①甲；②0.30．
分析：（1）由弹簧的长度L和弹力f大小的关系图象，读出弹力为零时弹簧的长度，即为弹簧的原长；由图读出弹力为F=10N，弹簧的长度为x=5cm，求出弹簧压缩的长度，由胡克定律求出弹簧的劲度系数．
（2）根据胡克定律求出弹簧的弹力为5N，弹簧的长度．
（3）①根据作用力与反作用力的关系，摩擦力的大小与弹簧的示数相等，求摩擦力也就是看弹簧的读数；
②在不同的情况下接触面受到的正压力的大小不同，摩擦力也就不一样．
点评：胡克定律公式F=kx中，x是弹簧伸长或压缩的长度，不是弹簧的长度．第（2）问也可以直接由图象读出结果．第（3）问关键明确实验原理，根据平衡条件和滑动摩擦定律列式求解．