Question

【題目】我們知道，彈簧受到的拉力越大，彈簧伸長的長度就越大．但是，用同樣大小的力去拉兩只不同的彈簧，伸長的長度不同，這說明彈簧有“軟”“硬”之分，容易被拉伸的彈簧比較軟，反之比較硬．彈簧的軟硬用它的勁度系數(shù)來表示，勁度系數(shù)越大，彈簧越硬．為了研究彈簧的勁度系數(shù)與哪些因素有關(guān)，通過有關(guān)實(shí)驗(yàn)探究，取得數(shù)據(jù)如下(S為制造彈簧的金屬絲的橫截面積， 為彈簧的匝數(shù)， 為彈簧的半徑，A為彈簧的勁度系數(shù))；

(1)用粗細(xì)相同的鋼絲做成半徑相同但匝數(shù)不同的彈簧，則彈簧的勁度系數(shù)和匝數(shù)的關(guān)系可以用圖像中的圖線__________ 表示；

(2)如果用粗細(xì)相同的銅絲和鋼絲做成匝數(shù)和半徑相同的彈簧，都用10 N的力拉伸時(shí)，用_________ 做成的彈簧變得更長；

(3)分析表中數(shù)據(jù)，可得______，式中的志與制造彈簧的材料有關(guān)，材料不同， 值一般不同；

(4)用某鋼絲制成一個(gè)半徑為3×、匝數(shù)為60匝、勁度系數(shù)100 N／m的彈簧，則該鋼絲的橫截面積為__________．

Answer 1

【答案】 銅 3×

【解析】1)由2、4知材料、橫截面積、半徑相同時(shí),彈簧的匝數(shù)變?yōu)?/span>2倍,彈簧的勁度系數(shù)變?yōu)樵瓉淼?/span>12，即彈簧的勁度系數(shù)與彈簧的匝數(shù)成反比；觀察圖象可知，b為成正比圖象，a是反比例圖象，故圖象a與研究的數(shù)據(jù)結(jié)果相符； (2)比較表格第1、2行知橫截面積、匝數(shù)、半徑相同時(shí)，鋼的勁度系數(shù)大于銅的勁度系數(shù)，因此，在相同條件下，銅做成的彈簧會(huì)更容易被拉長； (3)根據(jù)控制變量法的要求，比較第1、3行數(shù)據(jù)可得，橫截面積S的平方，等于勁度系數(shù)A之比；比較第2、4行數(shù)據(jù)可得，彈簧的匝數(shù)n擴(kuò)大一倍，勁度系數(shù)A減小一半；比較第3、5行數(shù)據(jù)可得，彈簧的半徑r之比的立方，等于勁度系數(shù)A之比的倒數(shù)。

綜合以上分析可得,Ak ； (4)選擇第2行數(shù)據(jù)代入公式A得,180N/m解得 k2109N/m2；

由勁度系數(shù)的公式變形得,S 代入數(shù)據(jù)得，S