在研究弹簧的伸长与外力的关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度为10cm,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的,用记录的外力F与弹簧的伸长量x作出的F-x图线如图所示.
(1)由图可知,该弹簧受到的拉力每增加1牛顿,弹簧的伸长增加________厘米;
(2)该图线不过原点的原因是________.
(3)利用该弹簧制成弹簧秤测量物体重力,如右图指针所示,此时弹簧长________cm.
试题答案
解:(1)由图可知,该弹簧受力为零时,伸长是0.5cm,受到拉力为1N时,伸长为1cm.该弹簧受到的拉力每增加1牛顿,弹簧的伸长增加0.5厘米;
(2)该图线不过原点的原因是:弹簧自身有重力,弹簧水平放置其自然长度为10cm,竖直放置时由于自身的重力必然就会有一定的伸长.
(3)弹簧处于竖直方向上不受力时长度为10cm+0.5cm=10.5cm,受到1.6N的拉力,伸长为0.5cm/N×1.6N=0.8cm.弹簧的长度为10.5cm+0.8cm=11.3cm
故答案为:0.5;弹簧由于受到竖直向下的重力,所以有一定的伸长;11.3.
试题解析
弹簧测力计的原理是:在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受拉力成正比.
(1)分析图象可知伸长量和拉力的关系;
(2)图象不过原点是因为弹簧受到自身重力的原因;
(3)由图可知物体的重力是1.6N,根据伸长和拉力的关系求出伸长,加上弹簧的起始长度(注意是弹簧在竖直方向上不受外力时的长度)就是弹簧现在的长度.
点评:此题考查的弹簧测力计的原理.需要注意是:我们要考虑到弹簧自身的重力作用会使弹簧在竖直方向上有一定的伸长.
