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某實驗小組探究彈簧的勁度系數k與其長度(圈數)的關系;實驗裝置如圖(a)所示:一均勻長彈簧豎直懸掛,7個指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點0、10、20、30、40、50、60圈處;通過旁邊豎直放置的刻度尺,可以讀出指針的位置,P0指向0刻度;設彈簧下端未掛重物時,各指針的位置記為x0;掛有質量為0.100kg砝碼時,各指針的位置記為x;測量結果及部分計算結果如下表所示(n為彈簧的圈數,取重力加速度為9.80m/s2).已知實驗所用彈簧的總圈數為60,整個彈簧的自由長度為11.88cm.
                      

 
 
P1
 
P2
 
P3
 
P4
 
P5
 
P6
 
x0 (cm)
 
2.04
 
4.06
 
6.06
 
8.05
 
10.03
 
12.01
 
x(cm)
 
2.64
 
5.26
 
7.81
 
10.30
 
12.93
 
15.41
 
n
 
10
 
20
 
30
 
40
 
50
 
60
 
k(N/m)
 
163
 

 
56.0
 
43.6
 
33.8
 
28.8
 
1/k(m/N)
 
0.0061
 

 
0.0179
 
0.0229
 
0.0296
 
0.0347
 
(1)將表中數據補充完整:,;
(2)以n為橫坐標,1/k為縱坐標,在圖(b)給出的坐標紙上畫出1/k-n圖象;

(3)圖(b)中畫出的直線可以近似認為通過原點;若從實驗中所用的彈簧截取圈數為n的一段彈簧,該彈簧的勁度系數k與其圈數n的關系的表達式為k=  N/m;該彈簧的勁度系數k與其自由長度l0(單位為m)的表達式為k=  N/m.

 (1)①81.7  ②0.0122  (2)見解析;   (3)③(N/m)(在之間均可)  ④。(在之間均可)

解析試題分析:
(1)①中

(2)圖線如圖:

(3)③由圖線可知直線的斜率為,故直線方程滿足,即(N/m)(在之間均可)
④由于60匝彈簧的總長度為11.88cm;則n匝彈簧的原長滿足,代入可得:。(在之間均可)
考點:測量彈簧的勁度系數實驗;

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,傾角為θ的光滑斜面ABC放在水平面上,勁度系數分別為k1、k2的兩個輕彈簧沿斜面懸掛著,兩彈簧之間有一質量為m1的重物,最下端掛一質量為m2的重物,此時兩重物處于平衡狀態(tài),現(xiàn)把斜面ABC繞A點在同一平面內緩慢地順時針旋轉90°后,重新達到平衡.試求m1、m2分別沿斜面移動的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

一根彈性細繩原長為l,勁度系數為k,將其一端穿過一個光滑小孔O(其在水平地面上的投影點為O'),系在一個質量為m的滑塊A上,A放在水平地面上。小孔O離繩固定端的豎直距離為l,離水平地面高度為h(h<),滑塊A與水平地面間的最大靜摩擦力為正壓力的μ倍。問:

(1)當滑塊與O'點距離為r時,彈性細繩對滑塊A的拉力為多大?
(2)滑塊處于怎樣的區(qū)域內時可以保持靜止狀態(tài)?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(13分)
如圖所示,在水平地面上有A、B兩個小物體,質量分別為mA=3kg、mB=2kg,它們與地面間的動摩擦因數均為μ=0.1。A、B之間有一原長為L=0.15m、勁度系數為k=500N/m的輕質彈簧水平連接。分別用兩個方向相反的水平恒力F、F'同時作用在A、B兩物體上。當運動達到穩(wěn)定時,A、B兩物體以共同加速度大小為a=1m/s2做勻加速直線運動。已知F=20N,g取10m/s2。求運動穩(wěn)定時A、B之間的距離及F'的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如右圖所示為一電流表的原理示意圖.質量為m的均質細金屬棒MN的中點處通過一掛鉤與一豎直懸掛的彈簧相連,絕緣彈簧勁度系數為k.在矩形區(qū)域abcd內有勻強磁場,磁感應強度大小為B,方向垂直紙面向外.與MN的右端N連接的一絕緣輕指針可指示標尺上的讀數,MN的長度大于.當MN中沒有電流通過且處于平衡狀態(tài)時,MN與矩形區(qū)域的cd邊重合:當MN中有電流通過時,指針示數可表示電流強度.

(1)當電流表示數為零時,彈簧伸長多少?(重力加速度為g)
(2)若要電流表正常工作,MN的哪一端應與電源正極相接?
(3)若, ,此電流表的量程是多少?(不計通電時電流產生的磁場的作用)
(4)若將量程擴大2倍,磁感應強度應變?yōu)槎啻螅?/p>

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,位于水平桌面上的木板P,由跨過定滑輪的輕繩與物塊Q相連,兩段輕繩都是水平的。已知Q與P、 P與桌面之間動摩擦因數均為μ,木板P與物塊Q的質量都是m,滑輪的質量、滑輪軸上的摩擦都不計,若用一水平向左的力F拉P使它做勻速運動,則F的大小為(   )

A.3μmg B.4μmg C.5μmg D.6μmg

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

關于摩擦力的方向,下列說法中正確的是(  )

A.摩擦力的方向總是和物體運動的方向相反;
B.滑動摩擦力的方向可能和物體運動的方向相同;
C.物體所受摩擦力的方向總是和接觸面垂直;
D.物體受的摩擦力的方向總是和物體的相對運動或相對運動趨勢的方向相反。

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

關于摩擦力的說法正確的是(   )

A.滑動摩擦力的方向一定與物體的運動方向相反
B.運動的物體不可能受到靜摩擦力的作用
C.由可知,動摩擦因數μ的單位是
D.能把線織成布,把布縫成衣服,靠的是紗線之間的靜摩擦力作用

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,水平地板上有質量m=1kg的物塊,受到隨時間t變化的水平拉力F作用(圖甲),用力傳感器測出相應時刻物塊所受摩擦力Ff的大小(圖乙)。重力加速度g取10m/s。下列判斷正確的是(   )

A.5s內拉力對物塊做功為零
B.4s末物塊所受合力大小為4.0N
C.物塊與木板之間的動摩擦因數為0.4
D.6s~9s內物塊的加速度大小為2.0m/s2

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