在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中,甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧,为测量橡皮绳的劲度系数,他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩友(每个钩友的质量均为m=0.jkg,取g=10m/s2),并记录绳下端的坐标X加(下标i表示挂在绳下端钩友个数).然后逐个拿下钩友,同样记录绳下端面的坐标X减,绳下端面坐标的值Xi=(X加+X减)/2的数据如表:
挂在橡皮绳下端的钩码个数 | 橡皮绳下端的坐标(X/mm) | |
甲 | 乙 | |
1 | 216.5 | 216.5 |
2 | 246.7 | 232. |
3 | 284.0 | 246.5 |
4 | 335.0 | 264.2 |
5 | 394.5 | 281.3 |
6 | 462.0 | 301.0 |
(2)______同学的数据更符合实验要求(甲或乙);
(3)选择一级数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k(N/m);
(4)为了更好的测量劲度系数,在选用钩码时需考虑的因素有哪些?
(1)同一橡皮绳的X加<X减.由于实验中加挂钩码过多,拉力过大,橡皮筋的伸长超过了弹性限度,减挂钩码时弹性尚未恢复.
(2)由于橡皮筋的伸长与拉力(钩码个数)成正比,橡皮绳下端坐标(橡皮筋长度)应随钩码个数的增加线性增加,即每增加一个够吗,橡皮绳下端坐标值的增加相同,从表中数据可以看出,乙同学的测量数据较符合这一要求.
(3)由所给数据的该变量如下表所示:
挂在橡皮绳下端的钩码个数 | 改变量(Xn-X1)/mm | |
甲 | 乙 | |
1 | ||
2 | 30.2 | 15.5 |
3 | 67.5 | 30.0 |
4 | 118.5 | 47.7 |
5 | 178.0 | 64.8 |
6 | 245.5 | 84.5 |
由乙数据可描点做出图象如图所示.
根据胡克定律F=k△x可知在F-△x图象中,图象的斜率表示劲度系数的大小,由图象的斜率可知:K乙≈58N/m.
对于甲同学的数据,因为只有前几个数据可认为在弹性范围内,由图中切线的斜率得,
k甲≈30(N/m)
(4)尽可能使伸长量在弹性范围内,同时有足够大的伸长量,以减小长度测量误差.
故答案为:(1)小于 (2)乙 (3)K乙≈58N/m,k甲≈30N/m
(4)尽可能使伸长量在弹性范围内,同时有足够大的伸长量,以减小长度测量误差.