Question

【题目】某同学在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中，所用实验装置如图甲所示，所用钩码质量均为30 g。他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，并将数据填在表中。实验中弹簧始终未超过弹性限度，取g＝10 m/s2。

(1)根据实验数据在图乙所示的坐标系中作出弹簧所受弹力大小与弹簧总长度之间的函数关系的图线________。

钩码质量/g	0	30	60	90	120	150
弹簧总长度/cm	6.00	7.00	8.00	9.00	10.00	11.00

(2)该弹簧的自然长度为________cm；劲度系数k＝________N/m。

(3)若该弹簧所能承受的最大拉力(超过此值就不是弹性形变)为10.2 N，则弹簧的最大长度为Lm＝___cm。

(4)图线延长后与L＝5×10－2 m直线的交点的物理意义是___________________。

Answer 1

【答案】 6 30 40 弹簧被压缩1 cm时的弹力为0.3 N

【解析】

(1)[1]．图像如图：

(2)[2][3]．由作出的FL图线可知，图线与横轴的交点的横坐标表示弹簧弹力F＝0时弹簧的长度，即弹簧的自然长度，由图知为6 cm；图线的斜率即为弹簧的劲度系数

k＝＝30 N/m。

(3)[4]．由图像可以得出图线的数学表达式为

F＝30L-1.8(N)

所以当弹簧弹力为10.2 N时弹簧长度最大，即Lm＝0.4 m＝40 cm。

(4)[5]．图线延长后与L＝5×10－2 m直线的交点表示弹簧长度为5 cm时的弹力，此时弹簧被压缩了1 cm，即表示弹簧被压缩1 cm时的弹力为0.3 N。