1.(2018·全国卷Ⅰ)如图甲所示,一弹簧上端固定在支架顶端,下端悬挂一托盘;一标尺由游标尺和主尺构成,主尺竖直固定在弹簧左边;托盘上方固定有一能与游标尺刻度线准确对齐的装置,简化为图中的指针。
甲 乙
现要测量图甲中弹簧的劲度系数。当托盘内没有砝码时,移动游标尺,使其零刻度线对准指针,此时标尺读数为1.950 cm;当托盘内放有质量为0.100 kg 的砝码时,移动游标尺,再次使其零刻度线对准指针,标尺示数如图乙所示,其读数为________cm。当地的重力加速度大小为9.80 m/s2,此弹簧的劲度系数为________N/m(最后一空保留3位有效数字)。
解析:标尺的游标尺为20分度,精确度为0.05 mm,由题图乙知游标的第15个刻度与主尺刻度对齐,则读数为37 mm+15×0.05 mm=37.75 mm=3.775 cm。 弹簧的形变量x=(3.775-1.950) cm=1.825 cm,砝码平衡时有mg=kx,所以此弹簧的劲度系数 k== N/m=53.7 N/m。
答案:3.775 53.7