Question

17．某學(xué)生做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)時(shí)把彈簧豎直懸掛起來(lái)，在下端掛鉤碼，每增加一只鉤碼均記下對(duì)應(yīng)的彈簧的長(zhǎng)度x，數(shù)據(jù)記錄如表所示．

鉤碼個(gè)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(zhǎng)的長(zhǎng)度x/cm	0	2.00	3.98	6.02	7.97	9.95	11.80	13.50

①根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖1中作出F-x圖線；

②根據(jù)F-x圖線可以求得彈簧的勁度系數(shù)為50N/m；
③估測(cè)彈簧彈力為5N時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能0.25J．
④一位同學(xué)做此實(shí)驗(yàn)時(shí)得到如圖2所示的F-x圖線，說(shuō)明此同學(xué)可能出現(xiàn)了哪種錯(cuò)誤？超出了彈簧的彈性限度．

Answer 1

分析 ①根據(jù)描點(diǎn)法可得出對(duì)應(yīng)的F-x圖象；
②根據(jù)胡克定律進(jìn)行分析，明確圖象斜率表示勁度系數(shù)；
③根據(jù)v-t圖象性質(zhì)遷移應(yīng)用，根據(jù)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(jù)功能關(guān)系可明確彈性勢(shì)能；
④根據(jù)圖象分析，同時(shí)注意胡克定律的應(yīng)用條件．

解答 解：①根據(jù)描點(diǎn)法可得出對(duì)應(yīng)的F-x圖象，如圖所示；

②根據(jù)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(jù)圖象的性質(zhì)以及W=FL可知，圖象與橫坐標(biāo)圍成的面積表示彈力所做的功，根據(jù)功能關(guān)系可知，等于彈簧的彈性勢(shì)能；
故E_P=$\frac{1}{2}×5×0．{1}^{2}$J=0.25J；
④由圖可知，當(dāng)力達(dá)到某一值時(shí)，圖象發(fā)生了彎曲，說(shuō)明此時(shí)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(diǎn)評(píng) 本題考查彈力與彈簧形變量之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)；解題的關(guān)鍵在于明確實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)相應(yīng)規(guī)律得出表達(dá)式，能量守恒的應(yīng)用，然后討論即可