试题:
某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系;实验装置如图(a)所示:一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处;通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,P0指向0刻度;设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为x0;挂有质量为0.100kg砝码时,各指针的位置记为x;测量结果及部分计算结果如下表所示(n为弹簧的圈数,取重力加速度为9.80m/s2).已知实验所用弹簧的总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88cm.
                      
 
P1
P2
P3
P4
P5
P6
x0 (cm)
2.04
4.06
6.06
8.05
10.03
12.01
x(cm)
2.64
5.26
7.81
10.30
12.93
15.41
n
10
20
30
40
50
60
k(N/m)
163

56.0
43.6
33.8
28.8
1/k(m/N)
0.0061

0.0179
0.0229
0.0296
0.0347
(1)将表中数据补充完整:
(2)以n为横坐标,1/k为纵坐标,在图(b)给出的坐标纸上画出1/k-n图象;

(3)图(b)中画出的直线可以近似认为通过原点;若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧,该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k=  N/m;该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0(单位为m)的表达式为k=  N/m.

答案:

我来补答
 (1)①81.7  ②0.0122  (2)见解析;   (3)③(N/m)(在之间均可)  ④。(在之间均可)

试题分析:
(1)①中

(2)图线如图:

(3)③由图线可知直线的斜率为,故直线方程满足,即(N/m)(在之间均可)
④由于60匝弹簧的总长度为11.88cm;则n匝弹簧的原长满足,代入可得:。(在之间均可)
 
 
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