Question

15．（1）某同學(xué)利用如圖 （a）裝置做“探究彈簧彈力大小與其長度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．
①在安裝刻度尺時(shí)，必須使刻度尺保持豎直狀態(tài)．
②他通過實(shí)驗(yàn)得到如圖（b）所示的彈力大小F與彈簧長度x的關(guān)系圖線．由此圖線可得該彈簧的原長x₀=4 cm，勁度系數(shù)k=50 N/m．
③他又利用本實(shí)驗(yàn)原理把該彈簧做成一把彈簧秤，當(dāng)彈簧秤上的示數(shù)如圖（c）所示時(shí)，該彈簧長度x=10 cm．
（2）完成以下“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)主要步驟：
①如圖甲，用兩只彈簧測力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，記下結(jié)點(diǎn)O點(diǎn)的位置、兩彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F₁、F₂以及兩細(xì)繩套的方向．
②如圖乙，用一只彈簧測力計(jì)鉤住細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)的位置，記下細(xì)繩套的方向（如圖丙中的c），讀得彈簧測力計(jì)的示數(shù)F=4.0．

Answer 1

分析 （1）彈簧是豎直的，要減小誤差，刻度尺必須豎直；彈簧處于原長時(shí)，彈力為零；根據(jù)胡克定律F=k△x求解勁度系數(shù)；直接從彈簧秤得到彈力，即可求解．
（2）本實(shí)驗(yàn)的目的是要驗(yàn)證平行四邊形定則，故應(yīng)通過平行四邊形得出合力再與真實(shí)的合力進(jìn)行比較，理解實(shí)驗(yàn)的原理即可解答本題．

解答 解：（1）①彈簧是豎直的，要減小誤差，刻度尺必須與彈簧平行，故刻度尺要保持豎直狀態(tài)；
②彈簧處于原長時(shí)，彈力為零，故原長為4cm；彈簧彈力為2N時(shí)，彈簧的長度為8cm，伸長量為4cm；
根據(jù)胡克定律F=k△x，有：k=$\frac{20}{0.04}$=50N/m；
③當(dāng)彈簧秤上的示數(shù)如圖（c）所示時(shí)，彈簧的彈力為3.0N，
則由胡克定律可知：△x=$\frac{3}{50}$=0.06m=6cm；則彈簧的長度為：6cm+4cm=10cm；
（2）①如圖甲，用兩只彈簧測力計(jì)分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，記下結(jié)點(diǎn)O點(diǎn)的位置、兩彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F₁、F₂以及兩細(xì)繩套的方向．
②如圖乙，用一只彈簧測力計(jì)鉤住細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到O點(diǎn)的位置，記下細(xì)繩套的方向（如圖丙中的c），讀得彈簧測力計(jì)的示數(shù)F=4.0N．
故答案為：（1）①豎直　②4；50　③10
（2）①兩細(xì)繩套的方向
②O點(diǎn)的位置；4.0

點(diǎn)評 1、本題關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理，然后根據(jù)胡克定律F=k△x并結(jié)合圖象列式求解，不難．
2、本題屬于對實(shí)驗(yàn)原理的直接考查，應(yīng)準(zhǔn)確掌握實(shí)驗(yàn)的目的及實(shí)驗(yàn)原理分析需要記錄的內(nèi)容，在學(xué)習(xí)絕不能死記硬背．