(1)根据控制变量法的要求,比较第2、4行数据可得,横截面积S之比的平方,等于刚性系数A之比;比较第3、5行数据可得,弹簧的匝数n扩大一倍,刚性系数A减小一半;比较第4、6行数据可得,弹簧的半径r之比的平方,等于刚性系数A之比.综合以上分析可得,A=k•
S2
nr3;
选择第3行数据代入公式A=k•
S2
nr3得,180N/m=k•
(3×10−6m2)2
100×(1×10−2m2)3,解得k=2×109N/m2;
(2)观察图象可知,a为成正比图象,b是A随弹簧匝数n的增加而减小,故图象b与研究的数据结果相符;
(3)比较表格第2、3行中的刚性系数A可知,钢的刚性系数大于铜的刚性系数,因此,在相同条件下,铜做成的弹簧会更容易被拉长;
(4)由刚性系数的公式变形得,r=
3
kS2
An
=
3
2×109N/m2×(9×10−6m2)2
100N/m×60
=3×10-2m.
故答案为:(1)
S2
nr3; 2×109N/m2;(2)b;(3)铜;(4)3×10-2.