Question

【题目】某同学在家中找到两根一样的轻弹簧P和Q、装有水总质量m=1kg的矿泉水瓶、刻度尺、量角器和细绳等器材，设计如下实验验证力的平行四边形定则，同时测出弹簧的劲度系数k。其操作如下：

a．将弹簧P上端固定，让其自然下垂，用刻度尺测出此时弹簧P的长度L0=12.50cm；

b．将矿泉水瓶通过细绳连接在弹簧P下端，待矿泉水瓶静止后用刻度尺测出此时弹簧P的长度L1，如图甲所示，则L1=_____cm；

c．在细绳和弹簧Q的挂钩上涂抹少许润滑油，将细绳搭在挂钩上，缓慢的拉起弹簧Q，使弹簧P偏离竖直方向夹角为60°，测出弹簧Q的长度为L2及其轴线与竖直方向夹角为θ，如图乙所示；

（1）取重力加速度g=10m/s2，则弹簧P的劲度系数k=_____；

（2）若要验证力的平行四边形定则，L2和θ需满足的条件是L2=_____cm，θ=_____。

Answer 1

【答案】 17.50 200N/m 17.50 60

【解析】b、由图可读出L1=17.50cm；

c. （1）弹簧P的劲度系数 ；

（2）由平衡条件可知： ； ；由题意可知TP=mg；联立解得TQ=mg；θ=600，则L2=L1=17.50cm