题目

某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候,测得弹力的大小F和弹簧长度l的关系如图1所示,则由图线可知: (1)弹簧的劲度系数为  N/m. 为了用弹簧测定两木块A和B间的动摩擦因数μ,两位同学分别设计了如图2所示的甲、乙两种方案. ①为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力的大小,你认为方案 更合理. ②若A和B的重力分别为10.0N和20.0N.当A被拉动时,弹簧测力计a的示数为6.0N,b的示数为11.0N,c的示数为4.0N,则A和B间的动摩擦因数为  . 答案:探究弹力和弹簧伸长的关系. 【分析】(1)由弹簧的长度L和弹力f大小的关系图象,读出弹力为零时弹簧的长度,即为弹簧的原长;由图读出弹力为F=10N,弹簧的长度为x=5cm,求出弹簧压缩的长度,由胡克定律求出弹簧的劲度系数. ①根据作用力与反作用力的关系,摩擦力的大小与弹簧的示数相等,求摩擦力也就是看弹簧的读数; ②在不同的情况下接触面受到的正压力的大小不同,摩擦力也就不一样 【解答】解:(1)由图读出,弹簧的弹力F=0时,弹簧的长度为L0=10cm,即弹簧的原长为10cm,由图读出弹力为F0=60N,弹簧的长度为L0=5cm,弹簧压缩的长度x0=L﹣L0=40﹣20=20cm=0.2m; 由胡克定律得弹簧的劲度系数为k===300N/m; ①甲乙两种方案,在拉着物体A运动的过程中,拉A的弹簧测力计由于在不断地运动,示数可能会变化,读数不是很准,弹簧测力计a是不动的,指针稳定,便于读数,故甲方案更合理; ②由于弹簧测力计a示数为6.0N,所以A、B间的动摩擦因数μ===0.30; 故答案为:(1)300    ①甲      ②0.30 【点评】胡克定律公式F=kx中,x是弹簧伸长或压缩的长度,不是弹簧的长度.第关键明确实验原理,根据平衡条件和滑动摩擦定律列式求解
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