- 相互作用
- 共34453题
有一弹簧座垫,宽为22.7cm,它的弹簧成对地如图所示排列,所有弹簧的劲度系数均为k=10N/m,有一重为100N的物体放在座垫上,座垫的表面将下降10cm,假定当物体放上时,弹簧的长度都相同,则此座垫有多少个弹簧( )
正确答案
解析
解:设座垫有n个弹簧,则每层弹簧个数为,由于座垫下降10cm,可知每层弹簧形变量为x=5cm=0.05m,由胡克定律和平衡条件可得到:
kx=G,
解得:.
故A正确.
故选:A.
如图,用一根劲度系数为K的轻弹簧将木块A、B连接起来,放在倾角为θ的光滑斜面上,木块B与一垂直斜面的档板接触,A、B保持静止状态,木块A、B的质量分别是m1和m2.现用一沿斜面向上的力将A缓慢沿斜面向上拉动,直到木块B刚好要脱离档板,问:木块A至少沿斜面向上运动多大距离,木块B刚好要脱离档板?
正确答案
解:开始A静止时,对A受力分析,弹簧处于压缩状态,设弹簧压缩了x1,
m1gsinθ=Kx1
木块B刚好要脱离挡板时,对B受力分析,弹簧处于伸长状态,设弹簧伸长了x2,
m2gsinθ=Kx2
木块A至少沿斜面向上运动的距离为:x=+
答:木块A至少沿斜面向上运动+
,木块B刚好要脱离档板.
解析
解:开始A静止时,对A受力分析,弹簧处于压缩状态,设弹簧压缩了x1,
m1gsinθ=Kx1
木块B刚好要脱离挡板时,对B受力分析,弹簧处于伸长状态,设弹簧伸长了x2,
m2gsinθ=Kx2
木块A至少沿斜面向上运动的距离为:x=+
答:木块A至少沿斜面向上运动+
,木块B刚好要脱离档板.
如图所示,A、B是两个相同的轻弹簧,原长都是L0=10cm,劲度系数k=500N/m,如果图中悬挂的两个物体质量均为m,现测得两个弹簧的总长为14cm,则物体的质量m是多少?(取g=10N/kg)
正确答案
解:对上面物体隔离可知:B弹簧所受压力大小为mg;对两个物体整体来分析可知:A弹簧所受压力大小为2mg.
列出两个关系式:
而xA+xB=L0+L0-L
解得:(kg)
答:物体的质量m是1kg.
解析
解:对上面物体隔离可知:B弹簧所受压力大小为mg;对两个物体整体来分析可知:A弹簧所受压力大小为2mg.
列出两个关系式:
而xA+xB=L0+L0-L
解得:(kg)
答:物体的质量m是1kg.
如图所示,GA=100N,GB=40N,弹簧的劲度系数k=500N/m,不计绳重和摩擦,稳定后物体A受到地面的支持力为多大?弹簧的伸长量为多少?
正确答案
解:对B进行受力分析如图:
由平衡条件得:F=GB=40N
即:弹簧的弹力F=40N
由胡克定律:F=kx得:
x==0.08m
对A进行受力分析如图:
由平衡条件得:N=GA-F=100-40=60N
答:物体A受到地面的支持力为60N,弹簧的伸长量为0.08m.
解析
解:对B进行受力分析如图:
由平衡条件得:F=GB=40N
即:弹簧的弹力F=40N
由胡克定律:F=kx得:
x==0.08m
对A进行受力分析如图:
由平衡条件得:N=GA-F=100-40=60N
答:物体A受到地面的支持力为60N,弹簧的伸长量为0.08m.
如图所示,劲度系数为k的轻质弹簧的上端,固定在升降机的天花板上的O点,下端系一质量为m的小球A,处于静止.当升降机以加速度a竖直向上加速运动时,则此时弹簧的长度与升降机静止时弹簧的长度相比变化了( )
正确答案
解析
解:当小球静止时,弹簧弹力F1=mg,当升降机匀加速上升时,对小球,有:F2-mg=ma,解得F2=mg+ma,
根据胡克定律知,弹簧长度的变化量.
故选:C.
如图(甲)所示为某同学在竖直悬挂的弹簧下加挂钩码,研究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系.根据实验数据绘出的弹力F跟弹簧伸长量x的关系如图(乙)所示.由图象可知在弹性限度内,弹簧的弹力与弹簧的伸长量成______ (填“正比”或“反比”),当弹簧伸长量为4cm时,弹力的大小为______N,弹簧的劲度系数是______N/m.
正确答案
正比
10
250
解析
解:由数学知识可知弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比.
由图知,当弹簧伸长量为4cm时,弹力的大小为10N.
图线的斜率等于弹簧的劲度系数,则得 k==
=250N/m
故答案为:正比,10,250.
将原长10cm的轻质弹簧竖直悬挂,当下端挂200g的钩码时,弹簧的长度为12cm,则此弹簧的劲度系数为( )
正确答案
解析
解:重物受力平衡,故F=mg=200×-3×10N=2N
由F=k(L-L0)得:
k=
故选:C
为测量一轻质弹簧的劲度系数,某同学进行了如下实验:先将弹簧竖直悬挂,而后在弹簧下端挂上重为3N的钩码,弹簧静止时的位置如图所示,可求的该弹簧的劲度系数为( )
正确答案
解析
解:弹簧的弹力F=G=3N,
弹簧的形变量x=15cm-10cm=5cm,
则弹簧的劲度系数k=.
故选:C.
如图示,一根轻弹簧上端固定,下端挂一个质量为m0平盘,盘中有一质量为m的物体,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了△L后停止,然后松手放开,设弹簧总处在弹性限度内,则刚松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+m0)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+m0g+F)=k(L+△L) ②
由①②联立得 F=(m+m0)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
王飞同学在用一根弹簧制作弹簧测力计的实验时,在弹簧的下端挂不同重力的钩码,对应的弹簧的长度也不同,具体数据见表.
请你分析表中这些实验数据,你得到的一个重要的实验结论是:______.
正确答案
在弹性限度范围内,弹簧的弹力与形变量成正比.
解析
解:钩码的重力等于弹簧的弹力,由表格中的数据可知,钩码的重力越大,弹簧的长度越大,弹簧的形变量越大,且钩码的重力变为原来的几倍,弹簧的形变量变为原来的几倍,可知弹簧的弹力与形变量成正比.
故答案为:在弹性限度范围内,弹簧的弹力与形变量成正比.
一根弹簧在大小为50N拉力作用下,其总长为12cm,若所受的拉力再增加5N,则总长变为12.4cm.则弹簧的原长和弹簧的劲度系数分为.( )
正确答案
解析
解:弹簧在大小为50N拉力作用下,其总长为12cm,根据胡克定律,有:
F1=kx1=k(L1-L0)
所受的拉力再增加5N,则总长变为12.4cm,故:
F2=kx2=k(L2-L0)
联立解得:
L0=8cm
故选:A.
如图所示,一根轻质弹簧上一端端固定,下端悬挂质量为0.1kg的小球时,弹簧的伸长量为4cm;当弹簧下端悬挂质量为0.2kg的小球时,弹簧的伸长量为(弹簧始终未超出弹性限度)( )
正确答案
解析
解:当弹簧下端挂的重物时,弹簧的拉力等于重物的重力,当下端悬挂在质量为0.1kg的小球时,弹簧的伸长量为4cm,据胡克定律得:
K==
=25N/m
弹簧下端悬挂质量为0.2kg的小球时,弹簧的伸长量据胡克定律得:
x2==
=0.08m=8cm
故选:A
(2015秋•巴彦淖尔校级期末)一弹簧的劲度系数为500N/m,它表示______,若用200N的力拉弹簧,则弹簧的伸长量为______m.
正确答案
解:一弹簧的劲度系数为500N/m,它表示弹簧每伸长或缩短1m需500N的拉力或压力.
若用200N的力拉弹簧,
由胡克定律F=kx,则弹簧的伸长量为x==
=0.4m
故答案为:弹簧每伸长或缩短1m需500N的拉力或压力,0.4.
解析
解:一弹簧的劲度系数为500N/m,它表示弹簧每伸长或缩短1m需500N的拉力或压力.
若用200N的力拉弹簧,
由胡克定律F=kx,则弹簧的伸长量为x==
=0.4m
故答案为:弹簧每伸长或缩短1m需500N的拉力或压力,0.4.
如图甲所示,将G=50N的物体静止悬挂在轻质弹簧上,弹簧伸长了2.0cm,弹簧的弹力是多大?弹簧的劲度系数k为多大?如图乙所示,将同一弹簧从挂钩处挂下在O点施加一个竖直向上的50N的拉力,物体仍然静止,那么弹簧的伸长量是多少?
正确答案
解:弹簧的弹力等于物体的重力,F=50N,根据胡克定律F=kx得:k==
=2500N/m.
弹簧的弹力不变,形变量不变仍为2cm.
答:弹簧的弹力是50N,弹簧的劲度系数k为2500N/m.
施加一个竖直向上的50N的拉力,物体仍然静止,那么弹簧的伸长量是2cm.
解析
解:弹簧的弹力等于物体的重力,F=50N,根据胡克定律F=kx得:k==
=2500N/m.
弹簧的弹力不变,形变量不变仍为2cm.
答:弹簧的弹力是50N,弹簧的劲度系数k为2500N/m.
施加一个竖直向上的50N的拉力,物体仍然静止,那么弹簧的伸长量是2cm.
如图所示,一个竖直弹簧连着一个质量为M的薄板,板上放一木块,木块质量为m.现使整个装置在竖直方向上做简谐运动,振幅为A.
(1)若要求在整个过程中小木块m恰好不脱离薄板,则弹簧的劲度系数k应为多少?
(2)求出木块和薄板在弹簧最短时,木块对薄板的压力大小.
正确答案
解:(1)小木块恰好不脱离薄板,说明弹簧振子向上运动到弹簧原长处,速度恰为零,即弹簧在平衡位置时形变量为A,则有:
kA=(M+m)g
解得:k=g.
(2)由简谐运动的对称性,在弹簧最短时,物体加速度与在最高点加速度等大、反向,即在最低点,木块与薄板加速度a=g,方向向上.
对木块有:
N-mg=ma
即:
N-mg=mg
解得:
N=2mg
由牛顿第三定律,木块对薄板的压力为2mg.
答:(1)若要求在整个过程中小木块m恰好不脱离薄板,则弹簧的劲度系数g;
(2)木块和薄板在弹簧最短时,木块对薄板的压力是2mg.
解析
解:(1)小木块恰好不脱离薄板,说明弹簧振子向上运动到弹簧原长处,速度恰为零,即弹簧在平衡位置时形变量为A,则有:
kA=(M+m)g
解得:k=g.
(2)由简谐运动的对称性,在弹簧最短时,物体加速度与在最高点加速度等大、反向,即在最低点,木块与薄板加速度a=g,方向向上.
对木块有:
N-mg=ma
即:
N-mg=mg
解得:
N=2mg
由牛顿第三定律,木块对薄板的压力为2mg.
答:(1)若要求在整个过程中小木块m恰好不脱离薄板,则弹簧的劲度系数g;
(2)木块和薄板在弹簧最短时,木块对薄板的压力是2mg.
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