Question

8．某學校物理探究小組在“探究彈力和彈簧伸長的關系”的實驗中．
（1）將彈簧的上端O點固定懸吊在鐵架臺上，旁邊置一刻度尺，刻度尺的零刻線跟O點對齊，在彈簧的下部A處做一標記，如固定一個指針．在彈簧下端的掛鉤上掛上鉤碼（每個鉤碼的質量都是50g），指針在刻度尺上指示的刻度為x．逐個增加所掛鉤碼的個數，刻度x隨掛鉤上的鉤碼的重量F而變化，幾次實驗測得相應的F、x各點描繪在圖2-4-10中．請在圖中描繪出x隨F變化的圖象．由圖象得出彈簧的勁度系數k_A=32 N/m（結果取2位有效數字）；此彈簧的彈力大小F_彈跟彈簧伸長量△x的關系是F_彈=32△x．．
（2）如果將指針固定在A點的下方P處，再作出x隨F變化的圖象，得出彈簧的勁度系數與k_A相比，可能是B．
A．大于k_A　　　　B．等于k_A
C．小于k_A        D．無法確定
（3）如果將指針固定在A點的上方Q處，再作出x隨F變化的圖象，得出彈簧的勁度系數與k_A相比，可能是A．
A．大于k_A  B．等于k_A
C．小于k_A  D．無法確定．

Answer 1

分析 （1）因為已知彈力和彈簧伸長成正比，故應該用一條直線穿過盡可能多的點；k=$\frac{△F}{△x}$，可得彈簧勁度系數．
（2）如果將指針固定在A點的下方P處，由于彈力大小跟彈簧形變量均沒有變化；
（3）如果將指針固定在A點的上方Q處，顯然測得的彈簧形變量變小了

解答 解：（1）根據坐標紙中描下的點，作出平滑直線，注意所畫的線不一定過所有的點，盡量使各點均勻地分布在圖線的兩側（如圖所示），

則圖線的斜率的倒數表示彈簧的勁度系數，即k=$\frac{△F}{△x}$，代入數據得k_A=$\frac{6×0.49}{（29.25-20.0）×10-2}$ N/m≈32N/m，
所以彈簧的彈力大小F_彈跟彈簧伸長量△x的函數關系式是F_彈=32△x．
（2）如果將指針固定在A點的下方P處，彈簧的勁度系數不變，得出彈簧的勁度系數仍等于k_A，B正確．
（3）如果將指針固定在A點的上方Q處，由于選用的彈簧變短，則彈簧的勁度系數變大，得出彈簧的勁度系數與k_A相比，要大于k_A，A正確．
故答案為：（1）見解析圖　32　F_彈=32△x
（2）B�。�3）A

點評 描繪x隨F變化的圖象時，注意將盡可能多的點落到一條直線上，其余的分居在該直線兩側