8.弹簧弹力实验

8. 弹簧弹力实验

1. 为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码。实验测出了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出。（g=9.8m/s2)

⑴作出m-l的关系图线；

⑵弹簧的劲度系数为 N/m。

2. 某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧一端固定于某一深度为h＝0.25 m、开口向右的小筒中，如图（甲）所示。(弹簧的原长比筒短些)，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变所挂钩码的个数来改变l，作出Fl图线如图9（乙）所示。

(1)该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧竖直悬挂放置相比较，优点在于： ________________

(2)弹簧的劲度系数为________N/m

(3)弹簧的原长l0＝________m

3. 为了探究弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系，某同学选了A、B两

根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据

绘出如图所示的图象，从图象上看，该同

学没能完全按实验要求做，使图象上端成为

曲线，图象上端成为曲线的原因是______________．

B弹簧的劲度系数为________．若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧________(填A或B)．

4. 如图为“测量弹簧劲度系数”的实验装置图，弹簧的上端固定在铁架台上，下端装有指针及挂钩，指针恰好指向一把竖直立起的毫米刻度尺。现在测得在挂钩上挂上一定数量钩码时指针在刻度尺上的读数如下表：

钩码数流量测量装置n	0	1	2	3	4	5
刻度尺读数xn(cm)	2.62	4.17	5.70	7.22	8.84	10.43

已知所有钩码的质量可认为相同且为m0=50g，当地重力加速度g=9.8m/s2。请回答下列问题：

（1）请根据表格数据计算出弹簧的劲度系数，k =_____________N/m。（结果保留两位有效数字）

（2）考虑到在没有挂钩码时弹簧自身有重量，测量的劲度系数与真实值相比较__________（填偏大、偏小、没有影响）。

5. 某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系。

①将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧，弹簧轴线和刻度尺都应在______方向（填“水平”或“竖直”）

②弹簧自然悬挂，待弹簧______时，长度记为L0，弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如下表表：

代表符号	L0	Lx	L1	L2	L3	L4	L5	L6自动跟踪
数值（cm）	25.35	27.35	29.35	31.30	33.4	35.35	37.40	39.30
					无菌车间

表中有一个数值记录不规范，代表符号为_______。由表可知所用刻度尺的最小长度为______。

③图16是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与_________的差值（填“L0或L1”）。

④由图可知弹簧的劲度系数为_________N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为_________g（结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s2）。

6. 某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0，弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2;……;挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L7。

①下表记录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是和．

测量记录表：

代表符号	L0	L1	L2	L3	L4	L5	L6	L7
刻度数值/cm	1三维激光扫描系统.70	3.40	5.10		8.60	10.3	12.1 ccc29

②实验中，L3和L7两个值还没有测定，请你根据上图将这两个测量值填入记录表中。

③为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：请你给出

第四个差值：dA= ＝ cm。

④根据以上差值，可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量。用d1、d2、d3、d4

表示的式子为：＝，

代入数据解得＝ cm。

⑤计算弹簧的劲度系数k＝ N/m。（g取9．8m/s2）

7. 在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中，甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧，为测量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端依次逐个挂下钩码（每个钩码的质量均为m=0.1kg，取g=10m/s2），并记录绳下端的坐标X加i（下标i表示挂在绳下端钩码个数）。然后逐个拿下钩码，同样记录绳下端面的坐标X减i绳下端坐标的平均值

Xi＝（X加i+X减i）/2的数据如下表：

挂在橡皮绳下端的钩码个数	橡皮绳下端的坐标（Xi/mm）
挂在橡皮绳下端的钩码个数	甲	乙
1	216.5	216.5
2	246.7	232.
3	284.0	246.5
4	335.0	264.2
5	394.5	281.3
6	462.0	301.0

（1）同一橡皮绳的X加i X减i（大于或小于）；

（2）同学的数据更符合实验要求（甲或乙）；

（3）由下列数据用作图法得出甲、乙同学测出该橡皮绳的劲度系数k（N/m）；

铌高

挂在橡皮绳下端的勾码个数	改变量（Xn-X1）/mm
挂在橡皮绳下端的勾码个数	甲	乙
1
2	30.2	15.5
3	67.5	30.0
4	118.5	47.7
5	178.0	64.8
6	245.5	84.5