Question

8．在研究彈簧的伸長(zhǎng)與外力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，將彈簧水平放置測(cè)出其自然長(zhǎng)度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F，實(shí)驗(yàn)過(guò)程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的，用記錄的外力F與彈簧的長(zhǎng)度x作出的F-x圖線(xiàn)如圖所示．
（1）該圖線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)的原因是彈簧在豎直懸掛自然下垂時(shí)在自身重力作用下已有一定量的伸長(zhǎng)．
（2）根據(jù)圖象可知在彈性限度內(nèi)彈簧受到的力與它的伸長(zhǎng)量成正比．
（3）根據(jù)圖線(xiàn)寫(xiě)出 外力F與該彈簧長(zhǎng)度x的表達(dá)式：F=（x-2）N．

Answer 1

分析 根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的原理，在一定范圍內(nèi)，彈簧受到的拉力越大，彈簧伸長(zhǎng)的越長(zhǎng)．

解答 解：
（1）由圖象可知，該圖線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)，當(dāng)彈簧被豎直懸掛自然下垂時(shí)，說(shuō)明由于彈簧自身受重力而伸長(zhǎng)．
（2）由圖可得，當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)1cm時(shí)，拉力為1N；伸長(zhǎng)6cm時(shí)，拉力為6N；所以彈簧受到的拉力每增加1N，彈簧的伸長(zhǎng)增加1cm，在彈性限度內(nèi)彈簧受到的力與它的伸長(zhǎng)量成正比．
（3）由圖象可設(shè)其關(guān)系式為：F=ax+b，再?gòu)膱D象任選清晰的兩個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)，
如（2N，4cm）、（6N，8m），帶入關(guān)系式解之：a=1，b=-2，
所以彈簧的形變量x與外力F關(guān)系式F=（x-2）N；
故答案為：
（1）彈簧在豎直懸掛自然下垂時(shí)在自身重力作用下已有一定量的伸長(zhǎng)；（2）伸長(zhǎng)量；（2）（x-2）N．

點(diǎn)評(píng) 本題屬于基礎(chǔ)題，關(guān)鍵要根據(jù)圖中圖象數(shù)據(jù)分析具體的關(guān)系，然后才能計(jì)算．