Question

9．在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中
（1）以下說(shuō)法正確的是AB
A．彈簧被拉伸時(shí)，不能超出它的彈性限度
B．用懸掛砝碼的方法給彈簧施加拉力，應(yīng)保證彈簧位于豎直位置且處于平衡狀態(tài)
C．用直尺測(cè)得彈簧的長(zhǎng)度即為彈簧的伸長(zhǎng)量
D．用幾個(gè)不同的彈簧，分別測(cè)出幾組拉力與伸長(zhǎng)量，得出拉力與伸長(zhǎng)量之比相等
（2）若某同學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，所用的每個(gè)鉤碼的重力相當(dāng)于對(duì)彈簧提供了向右恒定的拉力．實(shí)驗(yàn)時(shí)先測(cè)出不掛鉤碼時(shí)彈簧的自然長(zhǎng)度，再將5個(gè)鉤碼逐個(gè)掛在繩子的下端，每次測(cè)出相應(yīng)的彈簧總長(zhǎng)度．

①有一個(gè)同學(xué)通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)測(cè)量后把6組數(shù)據(jù)描點(diǎn)在坐標(biāo)圖2中，請(qǐng)作出F-L圖線：
②由此圖線可得出該彈簧的原長(zhǎng)L₀=5.0 cm，勁度系數(shù)k=20 N/m．（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）
（3）若某同學(xué)把彈簧平放在桌面上使其自然伸長(zhǎng)，用直尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)L₀，再把彈簧豎直懸掛起來(lái)，掛上鉤碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度L，把L-L₀作為彈簧的伸長(zhǎng)量x，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫出的圖線可能是圖3中的C．

Answer 1

分析 （1）在《探索彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系》實(shí)驗(yàn)中，彈簧的彈力與行變量的關(guān)系滿足F=kx，其中k由彈簧本身決定；
（2）用一條直線連接即可，要注意將盡可能多的點(diǎn)連在線上，不通過(guò)直線的點(diǎn)大致均勻地分布與直線兩側(cè)，偏差過(guò)大的點(diǎn)是測(cè)量錯(cuò)誤，應(yīng)該舍去；
（3）對(duì)于物理圖象問(wèn)題，要首先弄清橫軸和縱軸代表的含義，在這里x代表的是彈簧的伸長(zhǎng)量，即L-L₀，最后結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)綜合判斷選取答案

解答 解：（1）A、彈簧被拉伸時(shí)，不能超出它的彈性限度，否則彈簧會(huì)損壞，故A正確．
B、用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力，要保證彈簧位于豎直位置，使鉤碼的重力等于彈簧的彈力，要待鉤碼平衡時(shí)再讀讀數(shù)．故B正確．
C、彈簧的長(zhǎng)度不等于彈簧的伸長(zhǎng)量．故C錯(cuò)誤．
D、拉力與伸長(zhǎng)量之比是勁度系數(shù)，由彈簧決定，同一彈簧的勁度系數(shù)是不變的，不同的彈簧的勁度系數(shù)不同，故D錯(cuò)誤．
故選：AB
（2）作出F-L圖線，如圖所示；
（2）彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，彈力為零，故彈簧的原長(zhǎng)L₀=5cm；
圖象的函數(shù)表達(dá)式為：F=k（L-L₀），故斜率表示勁度系數(shù)；
勁度系數(shù)k=$\frac{△F}{△L}=\frac{2.0}{0.15-0.05}N/m$=20N/m；
（3）A、實(shí)驗(yàn)中用橫軸表示彈簧的伸長(zhǎng)量x，縱軸表示彈簧的拉力F（即所掛重物的重力大�。�，由F=kx可知，圖象過(guò)原點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；
B、圖中當(dāng)x=0時(shí)，彈簧有彈力，故B錯(cuò)誤；
C、當(dāng)豎直懸掛時(shí)，由于自身重力的影響彈簧會(huì)有一段伸長(zhǎng)量，但此時(shí)所掛重物的重力為0N（即：F=0N），故C正確；
D、因?yàn)樵趶椈傻膹椥韵薅葍?nèi)，彈簧的伸長(zhǎng)與其所受的拉力成正比，圖象應(yīng)為直線，故D錯(cuò)誤．
故選：C
故答案為：（1）AB；（2）①如上圖所示；②5.0；③20；（3）C

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生設(shè)計(jì)的能力和作圖的能力，知道F-L圖線的斜率表示勁度系數(shù)．注意掌握分析誤差的形成原因，考查學(xué)生運(yùn)用圖象來(lái)處理數(shù)據(jù)的能力，關(guān)鍵是弄清坐標(biāo)軸代表的意義，并能綜合分析拉力F與伸長(zhǎng)量△L的關(guān)系，需要注意彈簧的平放與豎直放對(duì)橫縱坐標(biāo)的影響