- 相互作用
- 共34453题
如图所示,原长分别为L1和L2、劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直地悬挂在天花板下.两弹簧之间有一质量为m1的物体,最下端挂着质量为m2的另一物体.整个装置处于静止状态,这时两个弹簧的总长度为______.用一个质量为M的平板把下面的物体竖直地缓慢地向上托起,直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,这时平板受到下面物体的压力大小等于______.
正确答案
解:(1)上面弹簧受拉力等于两个物体的重力之和,有:
m1g+m2g=k1x1;
下面弹簧受到的弹力等于下方物体的重力,有:
m2g=k2x2;
故;
两个弹簧的总长为:L=;
(2)当两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时,下面弹簧的压缩量应等于上面弹簧的伸长量,设为x,
对m1受力分析得:m1g=k1x+k2x…①
对平板和m2整体受力分析得:
FN=m2g+k2x…②
根据牛顿第三定律,有
FN′=FN…③
解得
FN′=;
故答案为:,
.
解析
解:(1)上面弹簧受拉力等于两个物体的重力之和,有:
m1g+m2g=k1x1;
下面弹簧受到的弹力等于下方物体的重力,有:
m2g=k2x2;
故;
两个弹簧的总长为:L=;
(2)当两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时,下面弹簧的压缩量应等于上面弹簧的伸长量,设为x,
对m1受力分析得:m1g=k1x+k2x…①
对平板和m2整体受力分析得:
FN=m2g+k2x…②
根据牛顿第三定律,有
FN′=FN…③
解得
FN′=;
故答案为:,
.
关于弹簧的劲度系数的说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:ABC、弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的因素决定的,不同弹簧一般k不同,同一弹簧k一定,与弹力和形变量无关,故C正确,AB错误.
D、将弹簧截去一段后,剩下的部分弹簧的劲度系数不变.故D错误.
故选:C
如图所示,一根弹簧其自由端B在未悬挂重物时,正对刻度尺的零刻度线,挂上100N重物时,正对刻度20.当弹簧挂50N重物时,自由端所对刻度的读数应是______;若自由端所对刻度是18,这时弹簧下端悬挂的重物为______.
正确答案
10
90N
解析
解:由题,挂上100N重物时弹簧的拉力F1=100N,伸长量x1=20;当挂50N重物时,拉力为F2=50N,
根据胡克定律F=kx得,弹簧的伸长量分别为x2==
=10;
若自由端所对刻线是18,弹簧量伸长x3=18,再由胡克定律得
F3==
=90N
故答案为:10;90N.
如图所示,将一轻质弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,刻度尺的0刻线与弹簧上端对齐,使弹簧下端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧下端挂一个50g的砝码时,指针示数为L1=3.40cm,当弹簧下端挂两个50g的砝码时,指针示数为L2=5.10cm.g取9.8m/s2.由此可知( )
正确答案
解析
解:根据公式△F=k△x,得:k==
=29.4 N/m
由胡克定律得:F=kx 0.5=28.8x x=0.0170m=1.70cm
弹簧的原长是:l=3.40cm-1.70 cm=1.70cm
故A正确,BCD错误
故选:A
一轻质弹簧原长10cm,甲乙两人同时用100N的力在两端反向拉弹簧,其长度变为12cm,若将弹簧一端固定,由甲一人用100N的力拉,则此时弹簧长度为______cm,此弹簧的劲度系数为______N/m.
正确答案
12
5000
解析
解:甲、乙两人同时用100N的力由两端反向拉时,弹簧拉力为 F=100N.
根据:F=k(l-l0),将l=10cm=0.1m,l0=12cm=0.12m,代入得:k==
N/m=5000N/m,
当用F′=100N的力拉时有:F′=kx′,代入数据得:x′==
=0.02(m)=2cm,因此此时弹簧长度为:l=l0+2cm=12cm.
故答案为:12;5000
如图所示为一轻质弹簧的长度L和弹力F大小的关系,试由图线确定:
(1)弹簧的原长为______m;
(2)弹簧的劲度系数为______N/m;
(3)弹簧的长度为15cm时,弹力的大小为______N.
正确答案
解:(1)当弹力为零时,弹簧处于原长,则原长L=10cm=0.10m.
(2)当弹簧的长度为5cm时,弹力为10N,根据胡克定律得,k=.
(3)当弹簧长度为15cm,知弹簧的形变量x′=5cm,根据胡克定律得,F=kx′=200×0.05N=10N.
故答案为:(1)0.10,(2)200,(3)10.
解析
解:(1)当弹力为零时,弹簧处于原长,则原长L=10cm=0.10m.
(2)当弹簧的长度为5cm时,弹力为10N,根据胡克定律得,k=.
(3)当弹簧长度为15cm,知弹簧的形变量x′=5cm,根据胡克定律得,F=kx′=200×0.05N=10N.
故答案为:(1)0.10,(2)200,(3)10.
如图所示在倾角为θ的光滑斜面上,劲度系数分别为k1、k2的两个轻弹簧沿斜面悬挂着,两弹簧之间有一质量为m1的重物,最下端挂一质量为m2的重物.
试求:(1)用力沿斜面向上缓慢推动m2,当两弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时,m1、m2各上移的距离d1、d2.
(2)用力沿斜面向上缓慢推动m2,当上面弹簧处于原长时,推力F的大小.
正确答案
解:(1)没加推力时,有:
k2x2=m2gsinθ①
k2x2+m1gsinθ=k1x1②
加上推力后,当两弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时,k1的伸长量与k2的压缩量相等,设为x,则对m1有:
k1x+k2x=m1gsinθ③
又由于d1=x1-x④d2=x2+x1⑤
由①②③④⑤得:
⑥
⑦
(2)当k1处于原长时,则对m1有:
k2x‘2=m1gsinθ ⑧
对m2有:
F=m2gsinθ+k2x'2 ⑨
由⑧⑨得:
F=(m1+m2)gsinθ
答:(1)当两弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时,m1、m2各上移的距离分别为:
、
.
(2)用力沿斜面向上缓慢推动m2,当上面弹簧处于原长时,推力F的大小为(m1+m2)gsinθ.
解析
解:(1)没加推力时,有:
k2x2=m2gsinθ①
k2x2+m1gsinθ=k1x1②
加上推力后,当两弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时,k1的伸长量与k2的压缩量相等,设为x,则对m1有:
k1x+k2x=m1gsinθ③
又由于d1=x1-x④d2=x2+x1⑤
由①②③④⑤得:
⑥
⑦
(2)当k1处于原长时,则对m1有:
k2x‘2=m1gsinθ ⑧
对m2有:
F=m2gsinθ+k2x'2 ⑨
由⑧⑨得:
F=(m1+m2)gsinθ
答:(1)当两弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时,m1、m2各上移的距离分别为:
、
.
(2)用力沿斜面向上缓慢推动m2,当上面弹簧处于原长时,推力F的大小为(m1+m2)gsinθ.
(2015秋•孝感期末)一根轻质弹簧,当它上端固定、下端悬挂重为G的物体时,长度为L1;当它下端固定在水平地面上,上端压一重为G的物体时,其长度为L2,则它的劲度系数是( )
正确答案
解析
解:设弹簧的原长为L0,劲度系数为k,则根据胡克定律得:
G=k(L1-L0)… ①
G=k(L0-L2)… ②
联立①②得:k=
故选:D.
两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起,a弹簧的一端固定在墙上,如图所示.开始时两弹簧均处于原长状态,现用水平力作用在b弹簧的P端向右拉动弹簧,已知a弹簧的伸长量为L,则b弹簧的伸长量为______.
正确答案
解析
解:两根轻弹簧串联,弹力大小相等,根据胡克定律公式F=kx得:
F=k1L
F=k2L′
解得:
故答案为:.
一根轻质弹簧的劲度系数k=3000N/m,当它从原长开始缩短了1.5cm时,产生的弹力是多大?当它受到150N的拉力时,该弹簧应从原长开始伸长多少米?(假设均不超过弹性限度)
正确答案
解:由胡克定律F=kx得:F=3000×0.015=45N
由胡克定律F=kx得:△x==
=0.05m
答:产生的弹力是45N,0.05m
解析
解:由胡克定律F=kx得:F=3000×0.015=45N
由胡克定律F=kx得:△x==
=0.05m
答:产生的弹力是45N,0.05m
一个弹簧竖直悬挂30N的重物静止时,弹簧总长为18cm;改挂100N的重物时,弹簧伸长10cm,弹簧的原长是( )
正确答案
解析
解:一个弹簧挂100N的重物时,弹簧伸长10cm,根据胡克定律有:
k==
1000N/m
当挂30N的重物时,根据胡克定律:F=kx,
得:x==
=0.03m=3cm
弹簧的原长=弹簧总长-型变量=18cm-3cm=15cm,
故选:C
一弹簧原长15cm,受10N外力作用时长度变为17cm,若作用在弹簧上的外力大小变为20N,且弹簧仍然在弹性限度内,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由△F=k△x,一弹簧原长15cm,受10N外力作用时长度变为17cm,若作用在弹簧上的外力大小变为20N,应再伸长2cm,则弹簧长度变为0.19 m,故A正确.
B、由A分析知,B错误.
C、由题意,根据胡克定律F=kx得:k==
,故C错误.
D、由C分析知,D正确.
故选:AD
如图所示一根轻质弹簧上端固定,下端挂一质量为m的平盘,盘中有一物体,质量为M,当盘静止时弹簧的长度比其自然长度伸长了L,今向下拉盘,使弹簧再伸长△L后停止,然后松手放开,设弹簧始终处在弹性限度以内,则刚松开手时盘对物体的支持力等于( )
正确答案
解析
解:
当盘静止时,由胡克定律得(m+M)g=kL ①
设使弹簧再伸长△l时手的拉力大小为F
再由胡克定律得 (mg+Mg+F)=k(L+△L) ②
由①②联立得 F=(m+M)g
刚松手瞬时弹簧的弹力没有变化,则以盘和物体整体为研究对象,所受合力大小等于F,方向竖直向上.
设刚松手时,加速度大小为a,
根据牛顿第二定律得 a==
g
对物体研究:FN-Mg=Ma
解得 FN=(1+)Mg
故选:A
在弹性限度之内,一轻弹簧受到10N的拉力时,它的伸长量是4cm,则该弹簧劲度系数是______N/m,当弹簧不受拉力时,该弹簧劲度系数是______N/m,当弹簧两端受到拉力为5N,弹簧的伸长量是______cm.
正确答案
250
250
2
解析
解:在弹性限度之内,一轻弹簧受到10N的拉力时,它的伸长量是4cm,
根据胡克定律F=kx得,k==
N/m=250N/m.
当弹簧不受拉力时,弹簧的劲度系数不变,为250N/m.
当弹簧两端受到拉力为5N,弹簧的拉力为5N,则x′==
m=0.02m=2cm.
故答案为:250,250,2.
一弹簧测力计原来读数准确,由于更换内部弹簧,外壳上的读数便不可直接使用.某同学进行了如下测试:不挂重物时,示数为2N;挂100N重物时,示数为92N.新旧两弹簧的劲度系数之比为______,那么当示数为11N时,所挂物体实际重为______N.
正确答案
10
解析
解:挂100N的物体时,新旧弹簧的形变量相同,由胡克定律:F=kx得劲度系数与示数成正比,故新旧两弹簧的劲度系数之比为=
由胡克定律:F=kx得:100N=k(92-2)①
设物体所受的实际重力为G
由胡克定律:F=kx得:
G=k(11-2)②
①②联立得:=
解得:G=10N,即物体所受的实际重力为10N
故答案为:,10.
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