人教版必修第一册高一物理同步讲练测专题3.1重力与弹力(讲)(原卷版+解析)

专题3.1重力与弹力【讲】一．讲核心素养物理观念：重力、形变、弹力、劲度系数。1.知道力的概念及矢量性，会作力的图示。(重点)2．了解重力产生的原因，会确定重力的大小和方向，理解重心的概念。(重点)3．知道形变的概念，并会区分某种形变是弹性形变还是非弹性形变。4．知道弹力的定义及产生的条件，会判断两个物体间是否存在弹力，并会判断弹力的方向。(重点)5．掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题。(难点)6．探究弹簧弹力与形变量的定量关系。科学思维：放大法、假设法、替换法。科学探究：用悬挂法寻找物体的重心，探究弹簧弹力与形变量的关系。科学态度与责任：了解弹力在生产和生活中的应用，体会物理与生产生活息息相关。二．讲考点与题型【考点一】重力和重心1．重力的产生、方向、大小和重心产生由于地球的吸引而使物体受到的力，一般不等于地球吸引力方向竖直向下或垂直于水平面向下大小G＝mg(1)在同一地点，重力的大小与质量成正比(2)在不同地点，同一物体的重力随纬度的增加而增大，随海拔高度的增加而减小(3)重力的大小与物体的运动状态无关，与物体是否受其他的力无关续表作用点(重心)定义等效作用点决定因素物体的形状、质量分布情况位置质量分布均匀、形状规则的物体的重心为其几何中心质量分布均匀、形状不规则的薄物体，采用悬挂法确定重心2.重心与物体形状、质量分布情况的关系【例1】(2020-2021·郑州高一检测)关于重力与重心，下列说法正确的是()A．重心就是物体内最重的一点，每个物体就一个重心B．一根质量均匀的柱形铁棒由直变弯，在形状改变后重心位置不变C．形状规则的物体，它的重心可能不在物体的几何中心D．重心是物体所受重力的作用点，所以重心总是在物体上，不可能在物体外【素养提升】本题考查的核心素养是物理观念。【规律总结】重心是物体所受重力的等效作用点，应用等效的思想方法去理解它。重心不是物体上最重的一点，它可以不在物体上。【变式训练1】(2021·广西玉林高一期中)关于重力的说法，正确的是()A．重力就是地球对物体的吸引力B．只有静止的物体才受到重力作用C．同一物体在地球上无论向上或向下运动，都受到重力D．物体只有在向下运动时才受到重力作用【变式训练2】(2021·兴庆校级期末)下列关于重力、重心的说法，正确的是()A．任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合B．任何物体的重心都在物体内，不可能在物体外C．用一绳子将物体悬挂起来，物体静止时，该物体的重心不一定在绳子的延长线上D．重力是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的【考点二】力的图示和力的示意图力的图示与力的示意图的画法作图步骤力的图示力的示意图选标度选定标度(用某一长度的线段表示一定大小的力)画线段从作用点开始沿力的方向画一线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度从作用点开始沿力的方向画一适当长度线段标方向在线段的末端标出箭头，表示方向在线段的末端标出箭头，表示方向【例2】推铅球是中考体育选考项目之一，如图所示，某同学推出的铅球在空中飞行时，所受的重力为40N，方向竖直向下。(1)画出重力的图示。(2)画出重力的示意图，并说明施力物体和受力物体。【素养提升】本题考查的核心素养是物理观念及科学思维。【变式训练】．在图甲中木箱的P点，用与水平方向成30°角斜向右上方的150N的力拉木箱；在图乙中木块的Q点，用与竖直方向成60°角斜向左上方的20N的力将木块抵在墙壁上，试作出甲、乙两图中所给力的图示，并作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图。甲乙丙【考点三】弹力的有无和方向的判断1．弹力产生的条件(1)接触且发生相互作用；(2)有弹性形变．2．判断弹力有无的常见方法方法思路例证假设法假设将与研究对象接触的物体解除接触，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定存在弹力图中细线竖直、斜面光滑，因去掉斜面体，小球的状态不变，故小球只受细线的拉力，不受斜面的支持力替换法用细绳替换装置中的杆，看能不能维持原来的力学状态，如果能维持，则说明这个杆提供的是拉力；否则，提供的是支持力图中轻杆AB、AC.用绳替换AB，原装置状态不变，说明AB对A施加的是拉力；用绳替换AC，原状态不能维持，说明AC对A施加的是支持力状态法物体的受力必须与物体的运动状态相符合，依据物体的运动状态，由力的平衡条件(或牛顿第二定律，第四章学到)列方程，求解物体间的弹力图中各接触面均光滑，小球处于静止，由二力平衡可知，地面对小球的支持力和重力就可使小球处于平衡，因此竖直墙面对小球不产生弹力作用3.几种常见弹力的方向【例3】请在下图中画出物体A所受的弹力示意图。甲乙丙丁戊己【素养提升】本题考查的核心素养是物理观念科学思维。【规律方法】(1)点与平面接触时的弹力方向，过接触点垂直于接触面指向受力物体。(2)点与曲面接触时，弹力的方向垂直于过接触点的切面，指向受力物体。(3)平面与平面接触，则弹力的方向垂直于接触面并指向受力物体。(4)平面与曲面接触，弹力方向过接触点垂直于平面并指向受力物体。【变式训练1】(2021·如皋月考)下列各图中所有接触面都是光滑的，P、Q两球之间不存在弹力的是()【变式训练2】(2020-2021·渭南一模)按下列要求在图中画出物体所受的弹力的示意图．(1)图甲中斜面对物块的支持力；(2)图乙中大半球面对小球的支持力；(3)图丙中光滑但质量分布不均的小球的球心在O处，重心在P处，静止在竖直墙和桌边之间，试画出小球所受的弹力；(4)图丁中均匀杆被细绳拉住而静止，画出杆所受的弹力．【考点四】弹力大小的计算1．对胡克定律的理解内容在弹性限度内，弹力的大小弹簧伸长(或缩短)的长度成正比公式F＝kx，劲度系数k是由弹簧本身的性质(材料、长度、粗细等)决定，反映弹簧的“软”“硬”程度F－x图象形状：过原点的直线斜率：劲度系数k＝eq\f(ΔF,Δx)适用条件弹簧发生弹性形变且在弹性限度内2.弹力大小的计算方法公式法利用公式F＝kx计算，适用于弹性体弹力的计算平衡法如果悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态，求解细绳的拉力时，可用二力平衡得到拉力的大小等于物体重力的大小【例4】一根轻质弹簧一端固定，用大小为50N的力压弹簧的另一端，平衡时长度为L1＝20cm；改用大小为25N的力拉弹簧，平衡时长度为L2＝35cm；若弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，求弹簧的原长和劲度系数。【素养提升】本题考察的核心素养是科学思维【规律方法】关于胡克定律的两点提醒1表达式中的x是弹簧的形变量，是弹簧伸长或缩短的长度，而不是弹簧形变后的实际长度，弹簧伸长或压缩相同长度，弹力大小相等，但方向不同。2由于弹簧的形变量x通常以“cm”为单位，而劲度系数k又往往以“N/m”为单位，因而在应用上式时要特别注意各物理量的单位。【变式训练】(2021·平谷期末)某同学利用如图甲所示的装置探究弹簧的弹力F与弹簧伸长量x的关系．在实验过程中，弹簧的形变始终在弹性限度内，弹簧自身质量可忽略不计．根据实验数据，他作出了F－x图象，如图乙所示，据此可知()A．弹簧的劲度系数k＝100N/mB．弹簧的弹力F跟弹簧的长度成正比C．弹簧的弹力F跟弹簧伸长量x成正比D．弹簧的弹力F跟弹簧伸长量x成反比【考点五】实验：探究弹簧弹力与形变量的关系实验原理1．弹簧的弹力F的测量：弹簧下端悬挂的钩码静止时，弹力大小与所挂钩码的重力大小相等，即F＝mg.2．弹簧的伸长量x的确定：弹簧的原长l0与挂上钩码后弹簧的长度l可以用刻度尺测出，弹簧的伸长量x＝l－l0.3．作出弹簧弹力F与弹簧伸长量x的关系图象，根据图象可以分析弹簧弹力和弹簧伸长量的关系．【例5】某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧．弹簧轴线和刻度尺都应在____________方向(选填“水平”或“竖直”)．(2)弹簧自然悬挂，待弹簧______时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如表所示：代表符号L0LxL1L2L3L4L5L6数值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一个数值记录不规范，代表符号为________．由表可知所用刻度尺的最小分度为________．(3)如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值(选填“L0”或“Lx”)．(4)由图可知弹簧的劲度系数为________N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为________g(结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8N/kg)．【变式训练】以下是一位同学做“探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验．(1)下列的实验步骤是这位同学准备完成的，请你帮这位同学按操作的先后顺序，用字母排列出来：________．A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据(x，F)对应的点，并用平滑的曲线连接起来B．记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度L0C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个、…钩码，并分别记下钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内，然后取下钩码E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式F．解释函数表达式中常数的物理意义(2)如表是这位同学探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系所测的几组数据：弹簧的弹力F/N0.51.01.52.02.5弹簧的原长L0/cm1515151515弹簧的长度L/cm16.217.318.519.620.8弹簧的伸长量x/cm①写出弹力F关于弹簧伸长量x的函数表达式(x用cm作单位)：________________________________________________________________________.②函数表达式中常数的物理意义：________________________________________.三．讲知识体系四．课堂练习1．下列关于重心位置的说法正确的是()A．汽车上的货物卸下后，汽车的重心位置降低了B．物体在斜面上下滑时，物体的重心相对该物体降低了C．对于形状规则的物体，重心一定在物体的几何中心D．对于重力一定的物体，无论其形状如何变化，其重心位置不变2．(多选)下列关于弹力的说法正确的是()A．绳拉物体时绳对物体拉力的方向总是沿着绳指向绳收缩的方向B．静止在水平路面上的汽车受到的支持力，是汽车轮胎发生了形变而产生的C．水杯放在水平桌面上对桌面施加的弹力，是桌面发生微小形变而产生的D．用细竹竿拨动水中漂浮的木块，木块受到的弹力是竹竿形变而产生的3.静止的车厢顶部用细线竖直悬挂一小球，如图所示，小球下方与一光滑斜面接触。关于小球的受力，下列说法正确的是()A．细线对它一定有拉力作用B．细线可能对它没有拉力作用C．斜面对它可能有支持力作用D．斜面对它一定有支持力作用4．如图所示，轻弹簧的两端各受100N拉力F作用，弹簧平衡时伸长了10cm(在弹性限度内)，那么下列说法正确的是()A．该弹簧的劲度系数k＝10N/mB．该弹簧的劲度系数k＝1000N/mC．该弹簧的劲度系数k＝2000N/mD．根据公式k＝eq\f(F,x)，弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大专题3.1重力与弹力【讲】一．讲核心素养物理观念：重力、形变、弹力、劲度系数。1.知道力的概念及矢量性，会作力的图示。(重点)2．了解重力产生的原因，会确定重力的大小和方向，理解重心的概念。(重点)3．知道形变的概念，并会区分某种形变是弹性形变还是非弹性形变。4．知道弹力的定义及产生的条件，会判断两个物体间是否存在弹力，并会判断弹力的方向。(重点)5．掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题。(难点)6．探究弹簧弹力与形变量的定量关系。科学思维：放大法、假设法、替换法。科学探究：用悬挂法寻找物体的重心，探究弹簧弹力与形变量的关系。科学态度与责任：了解弹力在生产和生活中的应用，体会物理与生产生活息息相关。二．讲考点与题型【考点一】重力和重心1．重力的产生、方向、大小和重心产生由于地球的吸引而使物体受到的力，一般不等于地球吸引力方向竖直向下或垂直于水平面向下大小G＝mg(1)在同一地点，重力的大小与质量成正比(2)在不同地点，同一物体的重力随纬度的增加而增大，随海拔高度的增加而减小(3)重力的大小与物体的运动状态无关，与物体是否受其他的力无关续表作用点(重心)定义等效作用点决定因素物体的形状、质量分布情况位置质量分布均匀、形状规则的物体的重心为其几何中心质量分布均匀、形状不规则的薄物体，采用悬挂法确定重心2.重心与物体形状、质量分布情况的关系【例1】(2020-2021·郑州高一检测)关于重力与重心，下列说法正确的是()A．重心就是物体内最重的一点，每个物体就一个重心B．一根质量均匀的柱形铁棒由直变弯，在形状改变后重心位置不变C．形状规则的物体，它的重心可能不在物体的几何中心D．重心是物体所受重力的作用点，所以重心总是在物体上，不可能在物体外【答案】C【解析】重心是重力的等效作用点，并不是只有重心才受重力，故选项A错误；重心位置与物体的形状和质量分布有关，质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心处，但形状发生改变后重心位置可能发生变化，重心可以不在物体上，故选项B、D错误；形状规则的物体重心的位置可能不在几何中心，还受质量分布影响，故选项C正确。【素养提升】本题考查的核心素养是物理观念。【规律总结】重心是物体所受重力的等效作用点，应用等效的思想方法去理解它。重心不是物体上最重的一点，它可以不在物体上。【变式训练1】(2021·广西玉林高一期中)关于重力的说法，正确的是()A．重力就是地球对物体的吸引力B．只有静止的物体才受到重力作用C．同一物体在地球上无论向上或向下运动，都受到重力D．物体只有在向下运动时才受到重力作用【答案】C【解析】重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，重力是引力的一个分力，不能说重力就是地球对物体的吸引力，故A错误；静止的物体和运动的物体都受到重力作用，故B错误；物体受到的重力与物体的运动方向无关，同一物体在地球上向什么方向运动，都受到重力，故C正确，D错误．【变式训练2】(2021·兴庆校级期末)下列关于重力、重心的说法，正确的是()A．任何有规则形状的物体，它的重心一定与它的几何中心重合B．任何物体的重心都在物体内，不可能在物体外C．用一绳子将物体悬挂起来，物体静止时，该物体的重心不一定在绳子的延长线上D．重力是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的【答案】D.【解析】：只有质量分布均匀、形状规则的物体，其重心才在几何中心上，故A错误；物体的重心可以在物体上，也可以在物体外，如环的重心在环的本体外，故B错误；用一绳子将物体悬挂起来，物体静止时，由二力平衡可知，该物体的重心一定在绳子的延长线上，故C错误；重力是由于地面附近的物体受到地球的吸引力而产生的，故D正确．【考点二】力的图示和力的示意图力的图示与力的示意图的画法作图步骤力的图示力的示意图选标度选定标度(用某一长度的线段表示一定大小的力)画线段从作用点开始沿力的方向画一线段，根据选定的标度和力的大小按比例确定线段长度从作用点开始沿力的方向画一适当长度线段标方向在线段的末端标出箭头，表示方向在线段的末端标出箭头，表示方向【例2】推铅球是中考体育选考项目之一，如图所示，某同学推出的铅球在空中飞行时，所受的重力为40N，方向竖直向下。(1)画出重力的图示。(2)画出重力的示意图，并说明施力物体和受力物体。【答案】见解析【解析】(1)画力的图示：①选定标度。例如，选4mm长的线段表示10N的力。②用一个圆表示铅球，从圆心沿竖直方向向下画一条线段，线段的长度按选定的标度和力的大小画，线段上加上刻度，如图甲所示。③在线段末端加上箭头表示力的方向。(2)画力的示意图：如图乙所示，用一个圆表示铅球，从圆心沿竖直方向向下画一条线段，并加上箭头，表示方向。重力的施力物体是地球，受力物体是铅球。【素养提升】本题考查的核心素养是物理观念及科学思维。【变式训练】．在图甲中木箱的P点，用与水平方向成30°角斜向右上方的150N的力拉木箱；在图乙中木块的Q点，用与竖直方向成60°角斜向左上方的20N的力将木块抵在墙壁上，试作出甲、乙两图中所给力的图示，并作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图。甲乙丙【答案】见解析【解析】选取标度，力的图示和示意图如图所示：甲乙丙【考点三】弹力的有无和方向的判断1．弹力产生的条件(1)接触且发生相互作用；(2)有弹性形变．2．判断弹力有无的常见方法方法思路例证假设法假设将与研究对象接触的物体解除接触，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定存在弹力图中细线竖直、斜面光滑，因去掉斜面体，小球的状态不变，故小球只受细线的拉力，不受斜面的支持力替换法用细绳替换装置中的杆，看能不能维持原来的力学状态，如果能维持，则说明这个杆提供的是拉力；否则，提供的是支持力图中轻杆AB、AC.用绳替换AB，原装置状态不变，说明AB对A施加的是拉力；用绳替换AC，原状态不能维持，说明AC对A施加的是支持力状态法物体的受力必须与物体的运动状态相符合，依据物体的运动状态，由力的平衡条件(或牛顿第二定律，第四章学到)列方程，求解物体间的弹力图中各接触面均光滑，小球处于静止，由二力平衡可知，地面对小球的支持力和重力就可使小球处于平衡，因此竖直墙面对小球不产生弹力作用3.几种常见弹力的方向【例3】请在下图中画出物体A所受的弹力示意图。甲乙丙丁戊己【解析】轻绳的弹力沿绳并指向绳收缩的方向；点与面接触或面与面接触的弹力则垂直于接触面；若接触面为曲面，则弹力与切面垂直。图丙中，物体与曲面之间的弹力方向垂直于过接触点的切面。图己中，弹力的方向垂直于过接触点的切面，弹力方向必通过球心，与重心位置无关。【答案】如图所示甲乙丙丁戊己【素养提升】本题考查的核心素养是物理观念科学思维。【规律方法】(1)点与平面接触时的弹力方向，过接触点垂直于接触面指向受力物体。(2)点与曲面接触时，弹力的方向垂直于过接触点的切面，指向受力物体。(3)平面与平面接触，则弹力的方向垂直于接触面并指向受力物体。(4)平面与曲面接触，弹力方向过接触点垂直于平面并指向受力物体。【变式训练1】(2021·如皋月考)下列各图中所有接触面都是光滑的，P、Q两球之间不存在弹力的是()【答案】B【解析】A图中若两球间无弹力则小球将向凹面的底部运动，PQ间有弹力，故A错误；B图两球间若有弹力则小球将向两边运动，PQ间无弹力，故B正确；C图两球间若无弹力则小球P将向下运动，PQ间有弹力，故C错误；D图两球间若无弹力则小球P将向右下运动，PQ间有弹力，故D错误．【变式训练2】(2020-2021·渭南一模)按下列要求在图中画出物体所受的弹力的示意图．(1)图甲中斜面对物块的支持力；(2)图乙中大半球面对小球的支持力；(3)图丙中光滑但质量分布不均的小球的球心在O处，重心在P处，静止在竖直墙和桌边之间，试画出小球所受的弹力；(4)图丁中均匀杆被细绳拉住而静止，画出杆所受的弹力．【答案】见解析图【解析】解答本题时要明确以下三点：(1)当点与面(或曲面)接触时，弹力方向与面之间的关系．(2)绳上弹力方向的特点．(3)接触面为球面时，弹力方向的延长线或反向延长线的特点．各物体所受弹力示意图如图所示．【考点四】弹力大小的计算1．对胡克定律的理解内容在弹性限度内，弹力的大小弹簧伸长(或缩短)的长度成正比公式F＝kx，劲度系数k是由弹簧本身的性质(材料、长度、粗细等)决定，反映弹簧的“软”“硬”程度F－x图象形状：过原点的直线斜率：劲度系数k＝eq\f(ΔF,Δx)适用条件弹簧发生弹性形变且在弹性限度内2.弹力大小的计算方法公式法利用公式F＝kx计算，适用于弹性体弹力的计算平衡法如果悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态，求解细绳的拉力时，可用二力平衡得到拉力的大小等于物体重力的大小【例4】一根轻质弹簧一端固定，用大小为50N的力压弹簧的另一端，平衡时长度为L1＝20cm；改用大小为25N的力拉弹簧，平衡时长度为L2＝35cm；若弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，求弹簧的原长和劲度系数。【思路点拨】①弹簧压缩量为L0－20cm时弹力为50N。②弹簧伸长量为35cm－L0时弹力为25N。【答案】30cm500N/m【解析】设弹簧原长为L0，劲度系数为k.由胡克定律得：F1＝k(L0－L1) ①F2＝k(L2－L0) ②联立①②两式得L0＝0.3m＝30cm，k＝500N/m。【素养提升】本题考察的核心素养是科学思维【规律方法】关于胡克定律的两点提醒1表达式中的x是弹簧的形变量，是弹簧伸长或缩短的长度，而不是弹簧形变后的实际长度，弹簧伸长或压缩相同长度，弹力大小相等，但方向不同。2由于弹簧的形变量x通常以“cm”为单位，而劲度系数k又往往以“N/m”为单位，因而在应用上式时要特别注意各物理量的单位。【变式训练】(2021·平谷期末)某同学利用如图甲所示的装置探究弹簧的弹力F与弹簧伸长量x的关系．在实验过程中，弹簧的形变始终在弹性限度内，弹簧自身质量可忽略不计．根据实验数据，他作出了F－x图象，如图乙所示，据此可知()A．弹簧的劲度系数k＝100N/mB．弹簧的弹力F跟弹簧的长度成正比C．弹簧的弹力F跟弹簧伸长量x成正比D．弹簧的弹力F跟弹簧伸长量x成反比【答案】C.【解析】：依据作出的图象过原点，可知弹簧的弹力F跟弹簧伸长量x成正比；图象的斜率表示劲度系数的大小，由此可得k＝eq\f(ΔF,Δx)＝eq\f(（3.0－0）N,（0.06－0）m)＝50N/m，故C正确，A、B、D错误．【考点五】实验：探究弹簧弹力与形变量的关系实验原理1．弹簧的弹力F的测量：弹簧下端悬挂的钩码静止时，弹力大小与所挂钩码的重力大小相等，即F＝mg.2．弹簧的伸长量x的确定：弹簧的原长l0与挂上钩码后弹簧的长度l可以用刻度尺测出，弹簧的伸长量x＝l－l0.3．作出弹簧弹力F与弹簧伸长量x的关系图象，根据图象可以分析弹簧弹力和弹簧伸长量的关系．【例5】某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．(1)将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧．弹簧轴线和刻度尺都应在____________方向(选填“水平”或“竖直”)．(2)弹簧自然悬挂，待弹簧______时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6，数据如表所示：代表符号L0LxL1L2L3L4L5L6数值(cm)25.3527.3529.3531.3033.435.3537.4039.30表中有一个数值记录不规范，代表符号为________．由表可知所用刻度尺的最小分度为________．(3)如图是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值(选填“L0”或“Lx”)．(4)由图可知弹簧的劲度系数为________N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为________g(结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8N/kg)．【答案】(1)竖直(2)静止L31mm(3)Lx(4)4.910【解析】(1)为保证弹簧的形变只由砝码和砝码盘的重力引起，所以弹簧轴线和刻度尺均应在竖直方向．(2)弹簧静止时，记录原长L0；表中的数据L3与其他数据有效数字位数不同，所以数据L3不规范，标准数据应读至cm位的后两位，最后一位应为估计值，精确至mm位，所以刻度尺的最小分度为1mm.(3)由题图知所挂砝码质量为0时，x为0，所以x＝L1－Lx.(4)由胡克定律F＝kΔx知，mg＝k(L－Lx)，即mg＝kx，所以图线斜率即为劲度系数k＝eq\f(Δmg,Δx)＝eq\f(（60－10）×10－3×9.8,（12－2）×10－2)N/m＝4.9N/m，同理砝码盘质量m＝eq\f(k（Lx－L0）,g)＝eq\f(4.9×（27.35－25.35）×10－2,9.8)kg＝0.01kg＝10g.【变式训练】以下是一位同学做“探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验．(1)下列的实验步骤是这位同学准备完成的，请你帮这位同学按操作的先后顺序，用字母排列出来：________．A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据(x，F)对应的点，并用平滑的曲线连接起来B．记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度L0C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个、…钩码，并分别记下钩码静止时，弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内，然后取下钩码E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式F．解释函数表达式中常数的物理意义(2)如表是这位同学探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系所测的几组数据：弹簧的弹力F/N0.51.01.52.02.5弹簧的原长L0/cm1515151515弹簧的长度L/cm16.217.318.519.620.8弹簧的伸长量x/cm①写出弹力F关于弹簧伸长量x的函数表达式(x用cm作单位)：________________________________________________________________________.②函数表达式中常数的物理意义：________________________________________.【答案】：(1)CBDAEF(2)①F＝eq\f(10,23)x②弹簧的劲度系数【解析】：(1)按实验操作的先后