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高中物理
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1.
(2024高一上·湘西期末)
某同学学习了胡克定律后,得知可以用劲度系数来描述弹簧的弹性强弱,同时他又想到了另一个问题:他平常锻炼时用到的弹簧拉力器(如图1所示)是由几根相同的弹簧并联制成的,那么弹簧并联后对劲度系数会有什么影响?另一方面,弹簧串联后对劲度系数又有什么影响呢?于是他找出弹簧拉力器,拆下弹簧,准备先测量一根弹簧的劲度系数,随后他发现家中还有一个激光测距仪,于是他设计了如图2所示的装置。不计弹簧和纸片的重力,激光测距仪可测量纸片到地面的距离。
(1) 先在水桶中装入一定质量的水,测量出桶和水的总重力,挂好水桶稳定后,用激光测距仪测量纸片到地面的距离h,然后依次向水桶中加入已知重力的水,记录相应桶和水的总重力,并测量对应的h,得到了图3中的图线a,则弹簧的劲度系数k=
N/m(结果保留到个位);
(2) 该同学将两根相同的弹簧并联挂在铁架台上,重复(1)过程,得到了图3中的图线b,则两根相同的弹簧并联后的劲度系数
与一根弹簧的劲度系数
的关系近似为
(结果保留2位有效数字);
(3) 该同学将两根弹簧串联挂在铁架台上,重复(1)过程,得到了如图4所示的图像,当h=40cm时,对应的力F=62.4N,则两根弹簧串联后的劲度系数为
N/m(结果保留到个位),图4中,当拉力大于62.4N后图像弯曲的原因是
。
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