Question

17．某學生做“探究彈力和彈簧伸長的關系”的實驗．實驗時把彈簧豎直懸掛起來，在下端掛鉤碼，每增加一只鉤碼均記下對應的彈簧的長度x，數(shù)據記錄如表所示．

鉤碼個數(shù)	0	1	2	3	4	5	6	7
彈力F/N	0	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0	7.0
彈簧伸長的長度x/cm	0	2.00	3.98	6.02	7.97	9.95	11.80	13.50

①根據表中數(shù)據在圖1中作出F-x圖線；

②根據F-x圖線可以求得彈簧的勁度系數(shù)為50N/m；
③估測彈簧彈力為5N時彈簧的彈性勢能0.25J．
④一位同學做此實驗時得到如圖2所示的F-x圖線，說明此同學可能出現(xiàn)了哪種錯誤？超出了彈簧的彈性限度．

Answer 1

分析 ①根據描點法可得出對應的F-x圖象；
②根據胡克定律進行分析，明確圖象斜率表示勁度系數(shù)；
③根據v-t圖象性質遷移應用，根據功的公式W=FL可明確圖象與x軸的面積表示彈力所做的功，再根據功能關系可明確彈性勢能；
④根據圖象分析，同時注意胡克定律的應用條件．

解答 解：①根據描點法可得出對應的F-x圖象，如圖所示；

②根據胡克定律可知，圖象的斜率表示勁度系數(shù)，則可知k=$\frac{7}{0.14}$N/m=50N/m
③根據圖象的性質以及W=FL可知，圖象與橫坐標圍成的面積表示彈力所做的功，根據功能關系可知，等于彈簧的彈性勢能；
故E_P=$\frac{1}{2}×5×0．{1}^{2}$J=0.25J；
④由圖可知，當力達到某一值時，圖象發(fā)生了彎曲，說明此時已超出了彈簧的彈性限度；
故答案為：①如圖所示；②50；③0.25； ④已超出了彈簧的彈性限度

點評 本題考查彈力與彈簧形變量之間的關系實驗；解題的關鍵在于明確實驗原理，根據相應規(guī)律得出表達式，能量守恒的應用，然后討論即可