Question

3．某探究小組在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中．
①將彈簧的上端O點固定懸吊在鐵架臺上，旁邊置一刻度尺，刻度尺的零刻線跟O點對齊，在彈簧的下部A處做一標記，如固定一個指針．在彈簧下端的掛鉤上掛上鉤碼（每個鉤碼的質(zhì)量都是50g），指針在刻度尺上指示的刻度為x．逐個增加所掛鉤碼的個數(shù)，刻度x隨掛鉤上的鉤碼的重量F而變化，幾次實驗測得相應(yīng)的F、x各點描繪在圖2中．請在圖中描繪出x隨F變化的圖象．由圖象得出彈簧的勁度系數(shù)k_A=32N/m（結(jié)果取2位有效數(shù)字）；此彈簧的彈力大小F_彈跟彈簧伸長量△x的關(guān)系是F=32△x．
②如果將指針固定在A點的下方P處，再作出x隨F變化的圖象，得出彈簧的勁度系數(shù)與k_A相比，可能是B．如果將指針固定在A點的上方Q處，可能是A．
A．大于k_A　　　B．等于k_A       C．小于k_A        D．無法確定．

Answer 1

分析 根據(jù)胡克定律在彈簧的彈性限度內(nèi)，彈力的大小與彈簧的形變量成正比，所以每掛一個鉤碼拉力增加量相同，彈簧的增加的長度也相同；作圖過程中根據(jù)胡克定律在彈簧的彈性限度內(nèi)，彈力的大小與彈簧的形變量成正比，可知畫出彈簧彈力F與其伸長量x間關(guān)系的F-x圖象應(yīng)為一條傾斜直線．根據(jù)F-x圖象解斜率即可得到勁度系數(shù)．

解答 解：①x隨F變化的圖象如下所示：

由胡克定律：F=kx可知圖象的斜率倒數(shù)表示勁度系數(shù)，
所以由圖象可以解出勁度系數(shù)k=$\frac{△F}{△x}$=32N/m
彈簧的彈力大小F跟彈簧伸長量△x的關(guān)系是F=32△x． 
如果將指針固定在A點的下方P處，彈簧的勁度系數(shù)不變，得出彈簧的勁度系數(shù)仍等于k_A，故B正確．
如果將指針固定在A點的上方Q處，由于選用的彈簧變短，則彈簧的勁度系數(shù)變大，得出彈簧的勁度系數(shù)與k_A相比，要大于kA，故A正確．
故答案為：①32，F(xiàn)=32△x，②B，A．

點評 應(yīng)用胡克定律注意彈簧的形變量既可以是彈簧的伸長量又可以是壓縮量，解題時注意彈簧是被拉長還是被壓縮．