Question

5．某实验小组用如图甲•所示装置，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系．
（1）实验中要测量弹簧的原长，应按下列B项进行操作．
A．将弹簧平放在桌面上，保持弹簧轴线是一条直线，测出弹簧的长度即为原长
B．将弹簧竖直悬挂，稳定后用刻度尺测出此时的长度，即为弹簧的原长
（2）在用刻度尺测弹簧长度时，应保持弹簧竖直．（填“竖直”或“水平”）
（3）某次实验中，实验小组成员根据每次所用钩码的质量与测得的弹簧长度l，作出了弹簧总长与钩码质量的关系，如图乙所示，则从图乙可求得该弹簧的劲度系数为29N/m（g=9.8m/S²，结果保留两位有效数字），弹簧的原长为15.0cm．

Answer 1

分析 （1）要考虑弹簧自身重力的影响；
（2）根据胡克定律列式得到l-m图象的表达式，结合斜率和截距分析．

解答 解：（1）应该将弹簧悬挂，不挂钩码，用刻度尺测出此时的长度，即为弹簧的原长；
（2）在用刻度尺测弹簧长度时，应保持弹簧竖直；
（3）结合mg=k（l-l₀），得到l=$\frac{g}{k}m+l$，结合图象可知：k=$\frac{0.8×9.8}{0.42-0.15}N/m=29N/m$，（注意k为劲度系数，斜率为$\frac{g}{k}$）
土星与纵轴的交点即为弹簧的原长，即15.0cm；
故答案为：（1）B；（2）竖直；（3）29，15.0．

点评 本题关键明确胡克定律F=kx中x为伸长量，不是长度，同时题目中弹簧自身的重力不能忽略不计．