Question

（1）在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，將彈簧水平放測(cè)出其自然長(zhǎng)度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F，實(shí)驗(yàn)過(guò)程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的、用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出的F-x圖線(xiàn)如圖所示，由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為

 

N/m、圖線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)的原因是由于

 

．
（2）①某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究小車(chē)的加速度a與小車(chē)所受拉力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖甲為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖．他想用鉤碼的重力表示小車(chē)受到的合外力，為了減小這種做法帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為下列哪二項(xiàng)說(shuō)法是正確的：

 

A、要平衡摩擦力                    B、實(shí)驗(yàn)時(shí)不需要平衡摩擦力
C、鉤碼的重力要遠(yuǎn)小于小車(chē)的總重力  D、實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)應(yīng)先釋放小車(chē)再接通電源
②如圖乙所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E是計(jì)數(shù)點(diǎn)（每打5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)），距離如圖，其中L₁=3.07cm，L₂=12.38cm，L₃=27.87cm，L₄=49.62cm．則打C點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度為_(kāi)

 

m/s；加速度為

 

m/s²．（計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）該題考察了應(yīng)用彈力與彈簧長(zhǎng)度關(guān)系的圖象分析問(wèn)題．由胡克定律可求出彈簧的勁度系數(shù)．
（2）①該實(shí)驗(yàn)裝置于驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置相同，為了讓砝碼的重力更加接近為小車(chē)的合外力，本實(shí)驗(yàn)中需要平衡摩擦力和讓砝碼重力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車(chē)重力．
②利用在勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度來(lái)求B的速度大小，利用逐差法根據(jù)△x=aT²可求物體的加速度．

解答：解：（1）當(dāng)拉力為8N時(shí)，彈簧的形變量為x=5cm=0.05m
當(dāng)拉力為0N時(shí)，彈簧的形變量為x=1cm=0.01m
由胡克定律F=kx得：圖線(xiàn)的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)．
k=

△F

△x

=200N/m
圖線(xiàn)不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是由于彈簧本身有重力，使得彈簧沒(méi)有外力的情況下已經(jīng)伸長(zhǎng)了一段距離．
（2）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理我們知道，為了讓砝碼的重力更加接近為小車(chē)的合外力，本實(shí)驗(yàn)中需要平衡摩擦力和讓砝碼重力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車(chē)重力，實(shí)驗(yàn)時(shí)先接通電源后釋放小車(chē)，故BD錯(cuò)誤，AC正確．
故選AC．
②C點(diǎn)的速度為：vC=

L4-L2

2T

=

0.6962-0.1238

0.04

=1.24m/s
根據(jù)△x=aT²可得：a=

(s3+s4)-(s1+s2)

4T2

=

(0.2787+0.4962)-(0.0307+0.12382)

4×(0.02)2

=6.22m/s²
故答案為：（1）200；彈簧自身重力的影響；
（2）AC； 1.24； 6.22．

點(diǎn)評(píng)：（1）在應(yīng)用胡克定律時(shí)，要首先轉(zhuǎn)化單位，知道圖線(xiàn)的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)；
（2）正確解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理，從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)進(jìn)行分析所需實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟、所測(cè)數(shù)據(jù)等，會(huì)起到事半功倍的效果．