Question

1．（1）某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图a所示的F-L图象，由图象可知：弹簧原长L₀=3.0cm，求得弹簧的劲度系数k=200N/m．

（2）如图b的方式挂上钩码（已知每个钩码重G=1N），使（1）中研究的弹簧压缩，稳定后指针指示如图b，则指针所指刻度尺示数为1.50cm．由此可推测图b中所挂钩码的个数为3个．

Answer 1

分析 （1）该图线跟坐标轴交点，表示弹力为零时弹簧的长度，即为弹簧的原长．由画得的图线为直线可知弹簧的弹力大小与弹簧伸长量成正比．图线的斜率即为弹簧的劲度系数．
（2）刻度尺的读数要估读一位，由胡克定律求出弹簧的弹力，然后推测钩码的个数．

解答 解：（1）当弹簧弹力为零，弹簧处于自然状态，由图知原长为 l₁=3.0cm
由F=kx，知图线的斜率为弹簧的劲度系数，即k=$\frac{12-0}{9.0-3.0}$=2N/cm=200（N/m）．
（2）由图b可知，该刻度尺的读数为：1.50cm
可知弹簧被压缩：△x=L₀-L=3.0-1.50=1.5cm
弹簧的弹力：F=k△x=200×1.5×10^-2=3N
已知每个钩码重G=1N，可推测图b中所挂钩码的个数为3个．
故答案为：（1）3.0，200；（2）1.50，3

点评 要注意区分弹簧的原长，实际长度和伸长量x，并明确三者之间的关系．在应用胡克定律时，要首先转化单位，知道图线的斜率即为弹簧的劲度系数．