某同学用弹簧测力计及刻度尺探究橡皮筋的弹力与其伸长量之间的关系,具体步骤如下:
(1)用刻度尺量出一条橡皮筋的自然长度L0,如图甲所示;
(2)将橡皮筋的一端固定,用弹簧测力计的挂钩拉橡皮筋,当测力计的读数为F时,记下此时橡皮筋的长度L,如图乙所示;
甲 乙
(3)在橡皮筋的弹性限度内,改变测力计的读数,重复步骤(2),并将数据记录在下表中:
(4)以F为纵坐标、L为横坐标建立坐标系,利用上表中的数据在坐标图中描点并绘制图线。
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
测力计读数F(N) | 0 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 4.5 |
橡皮筋长度L(cm) | 7.30 | 8.80 | 11.00 | 15.10 | 21.30 | 25.00 |
(5)根据图像可知,该种橡皮筋的弹力与其伸长量 成正比(选填“成”、“不成”);
在弹性限度内,其劲度系数随外力的增大而 (选填“减小”、“不变”、“增大”)。
(6)如果将这条橡皮筋从弯曲处剪成相等的两段,若给其中一段两端施加大小为2.0N,方向相反的力,则此段橡皮筋的长度为 cm。
(4)图如下图 (5) 不成 , 减小 (6)21.30
【解析】:(4)根据表中的数据在F-L坐标中描点,用平滑的曲线连接,图如上所示;
(5)从作出的F-L图中可以清楚的看出,弹力与其伸长量不成正比,由胡克定律可得:结合图像,斜率在减小故劲度系数在减小;
(6)若从弯曲处剪成相等的两段,施加大小为2.0N的力,其长度相当于在未剪断时施加大小为4.0N的力,由表中数据可知橡皮筋长度为21.30cm。
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