2020版高考物理教科版大一轮复习讲义:第二章 实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系 Word版含解析
2020版高考物理教科版大一轮复习讲义:第二章 实验二 探究弹力和弹簧伸长的关系 Word版含解析第5页

现要测量图(a)中弹簧的劲度系数.当托盘内没有砝码时,移动游标,使其零刻度线对准指针,此时标尺读数为1.950 cm;当托盘内放有质量为0.100 kg的砝码时,移动游标,再次使其零刻度线对准指针,标尺示数如图(b)所示,其读数为________cm.当地的重力加速度大小为9.80 m/s2,此弹簧的劲度系数为________N/m(保留3位有效数字).

答案 3.775 53.7

解析 标尺的游标为20分度,精确度为0.05 mm,游标的第15个刻度与主尺刻度对齐,则读数为37 mm+15×0.05 mm=37.75 mm=3.775 cm.

放入砝码后,弹簧伸长的长度x=(3.775-1.950) cm=1.825 cm,

由胡克定律知,mg=kx,

所以劲度系数k== N/m≈53.7 N/m.

变式2 (2018·四川省第二次"联测促改")某同学为研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系,做了如下实验:

图6

①如图6所示,将白纸固定在制图板上,橡皮筋一端固定在O点,另一端A系一小段轻绳(带绳结);将制图板竖直固定在铁架台上.

②将质量为m=100 g的钩码挂在绳结上,静止时描下橡皮筋下端点的位置A0;用水平力拉A点,使A点在新的位置静止,描下此时橡皮筋下端点的位置A1;逐步增大水平力,重复5次......

③取下制图板,量出A1、A2、......各点到O的距离l1、l2、......;量出各次橡皮筋与OA0之间的夹角α1、α2......

④在坐标纸上做出-l的图像如图7.