- 相互作用
- 共34453题
在斜面上等高处,静止着两个相同的物块A和B.两物块之间连接着一个轻质弹簧,劲度系数为k,斜面的倾角为θ,两物块和斜面间的摩擦因数均为μ,则弹簧的最大伸长量是( )
正确答案
解析
解:物块静止在斜面上,在斜面这个平面内共有三个力作用在物体上,一个是重力沿斜面向下的分力mgsinθ,静摩擦力f≤fm=μmgcosθ,方向不确定,弹簧弹力水平方向kx,则弹力等于mgsinθ和静摩擦力f的合力,当静摩擦力最大时,合力最大,此时:kx=,
故x=,故D正确,ABC错误.
故选:D.
一根轻质弹簧,当它上端固定,下端悬挂重为2G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,则它的原长是( )
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:
2G=k(L1-L0)…①
G=k(L0-L2)…②
联立①②得:
k=;
故选:C.
如图是某同学在探究弹簧弹力的实验示意图,图中A为弹簧未受拉力时的长度,B为弹簧受到18N的拉力时的长度,弹簧的形变仍在弹性限度内,根据图中数据,算出该弹簧的劲度系数.
正确答案
解:由图可知,弹簧的原长为2.5cm,后来的长度为4.5cm;则弹簧的形变量为:4.5-2.5=2cm;
则由胡克定律F=kx可知k==
=900N/m;
答:弹簧的劲度系数为900N/m.
解析
解:由图可知,弹簧的原长为2.5cm,后来的长度为4.5cm;则弹簧的形变量为:4.5-2.5=2cm;
则由胡克定律F=kx可知k==
=900N/m;
答:弹簧的劲度系数为900N/m.
一根弹簧在弹性限度内,对其施加30N的拉时,其长为20cm,对其施40N压力时,其长为13cm,则该弹簧自然长度为______cm,其劲度系数为______N/m.
正确答案
17
100
解析
解:另一端施加30N的拉力时其长度为20cm,根据胡克定律F=k•△x,有:
△x1=
故:
x+=0.20 ①
另一端施加40N的压力时其长度为13cm,根据胡克定律F=k•△x,有:
△x2=
故:x-=0.13 ②
联立解得:x=0.17m=17cm
k=100N/m
故答案为:17,100N/m.
一根原长为10cm的轻质弹簧,当把弹簧一端系于墙上,一端施加15N水平拉力时,弹簧长度为15cm,在两端同时有两人各用30N的水平拉力拉弹簧时候,弹簧长度为______cm.
正确答案
20
解析
解:原长为10cm的轻质弹簧,当把弹簧一端系于墙上,一端施加15N水平拉力时,弹簧长度为15cm,弹力为15N,伸长量为5cm,根据胡克定律公式,有:
k=
在两端同时有两人各用30N的水平拉力拉弹簧时候,弹力为30N,根据胡克定律,有:
x′=
此时弹簧的长度为:
l=10cm+x′=20cm
故答案为:20.
如图所示,两物体A、B的重力分别为200N、150N,定滑轮光滑,弹簧的伸长量在弹性限度范围内,弹簧的劲度稀疏k=1000N/m,则物体A对地面的压力为多大?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=150N
即:弹簧的弹力F=150N
由胡克定律:F=kx得:
x==0.15m
对A进行受力分析如图:
由平衡条件得:N=GA-F=200-150=50N
据牛顿第三定律得:物体A对地面的作用力大小为50N.
答:物体A受到地面的支持力为50N,弹簧的伸长量为0.15m.
解析
解:对B进行受力分析如图:
由平衡条件得:F=GB=150N
即:弹簧的弹力F=150N
由胡克定律:F=kx得:
x==0.15m
对A进行受力分析如图:
由平衡条件得:N=GA-F=200-150=50N
据牛顿第三定律得:物体A对地面的作用力大小为50N.
答:物体A受到地面的支持力为50N,弹簧的伸长量为0.15m.
有一种圆珠笔,内部有一根小弹簧.如图所示,当笔杆竖直放置时,在圆珠笔尾部的按钮上放一个200g的砝码,砝码静止时,弹簧压缩量为2mm.现用这支圆珠笔水平推一本放在桌面上质量为800g的书,当按钮压缩量为2.4mm(未超过弹簧的弹性限度)时,这本书恰好匀速运动.(重力加速度g取10m/s2)试求:
(1)笔内小弹簧的劲度系数?
(2)书与桌面间的动摩擦因数大小?
(3)若要使书以1m/s2的加速度匀加速运动,水平推的这支圆珠笔按钮压缩量为多少(未超过弹簧的弹性限度)
正确答案
解:(1)当笔杆竖直放置时,弹簧的弹力大小:F弹=mg=200×10-3×10=2N
由胡克定律F=kx,得:k==
=1×103N/m
(2)要使书恰好能匀速运动,则kx′=μmg
得:μ==
=0.3
(3)根据牛顿第二定律得:kx″-μmg=ma
则得 x″==
m=3.2×10-3m=3.2mm
答:
(1)笔内小弹簧的劲度系数是1×103N/m;
(2)书与桌面间的动摩擦因数是0.3.
(3)若要使书以1m/s2的加速度匀加速运动,水平推的这支圆珠笔按钮压缩量为3.2mm.
解析
解:(1)当笔杆竖直放置时,弹簧的弹力大小:F弹=mg=200×10-3×10=2N
由胡克定律F=kx,得:k==
=1×103N/m
(2)要使书恰好能匀速运动,则kx′=μmg
得:μ==
=0.3
(3)根据牛顿第二定律得:kx″-μmg=ma
则得 x″==
m=3.2×10-3m=3.2mm
答:
(1)笔内小弹簧的劲度系数是1×103N/m;
(2)书与桌面间的动摩擦因数是0.3.
(3)若要使书以1m/s2的加速度匀加速运动,水平推的这支圆珠笔按钮压缩量为3.2mm.
锻炼身体用的拉力器,并列装有四根相同的弹簧,每根弹簧的自然长度都是40cm,某人用600N的力把它们拉至1.6m,则( )
正确答案
解析
解:
A、由题,某人用600N的力,四根弹簧并联,每根弹簧受到的拉力相等,故每根弹簧产生的弹力均为150N.故A正确.
B、C每根弹簧的伸长长度为x=1.6m-0.4m=1.2m,弹力F=150N,则由胡克定律F=kx得,劲度系数k==125N/m.故BC错误.
D、根据牛顿第三定律得知,人的每只手受到拉力器的拉力为600N.故D错误.
故选A
一根劲度系数是K=1×102N/m的轻质弹簧,在其两端甲、乙两人各用10N的力拉,则弹簧的伸长量x及弹簧的示数F分别为( )
正确答案
解析
解:弹簧是在10N的拉力下被拉长的,弹簧测力计的示数为10N;
由胡克定律知伸长量为:X==0.1m=10cm
故选:A
如图所示,弹簧的颈度系数为k,球重为G,球静止时在图中A位置,现用力将小球竖直向下移动x至B位置,则此时弹簧的弹力为( )
正确答案
解析
解:由题,球静止时在图中A位置,设此时弹簧伸长的长度x0.
则根据胡克定律得x0=
当力将小球竖直向下移动x至B位置时,弹簧伸长量为x0+x,
再由胡克定律得,此时弹簧的弹力F=k(x0+x)=G+kx
故选C
射箭时弦和箭可等效为右图的情景,即箭在弦的正中间,弦夹住类似光滑动滑轮的附加装置上,将箭发射出去.已知弓的顶部跨度为l,弦均匀且弹性良好,其自由长度为l.弦的劲度系数为k,发射箭时弦的最大长度为2l(弹性限度内),则箭被发射瞬间所受的最大弹力为(设弦的弹力满足胡克定律,弓的跨度保持不变)( )
正确答案
解析
解:弓发射箭的瞬间,受力如图.
设放箭处弦的弹力分别为F1、F2,合力为F,则F1=F2=k(2l-l)=kl,F=2F1•cosθ,
由几何关系cosθ=,
所以箭被发射瞬间所受的最大弹力F=,
故选:C.
一根很轻的弹簧,在弹性度内,当它的伸长量为4.0cm时,弹簧的弹力大小为8.0N;当它的压缩量为1.0cm时,该弹簧的弹力大小为( )
正确答案
解析
解:根据胡克定律得,弹簧的劲度系数k=,
则压缩量为1.0cm时,该弹簧的弹力大小F=kx=200×0.01N=2N.
故选:A.
如图所示,四根相同的轻质弹簧连着相同的物体,在外力作用下做不同的运动:
(1)在光滑水平面上做加速度大小为g的匀加速直线运动;
(2)在光滑斜面上作向上的匀速直线运动;
(3)做竖直向下的匀速直线运动;
(4)做竖直向上的加速度大小为g的匀加速直线运动,设四根弹簧伸长量分别为△l1、△l2、△l3、△l4,不计空气阻力,g为重力加速度,则( )
正确答案
解析
解:(1)根据牛顿第二定律和胡克定律得:k△l1=ma=mg,得:△l1=
(2)由平衡条件和胡克定律得:k△l2=mgsinθ,得:△l2=
(3)由平衡条件和胡克定律得:k△l3=mg,得:△l3=
(4)根据牛顿第二定律和胡克定律得:k△l4-mg=mg,得:△l4=
所以△l1<△l4,△l3<△l4,△l1<△l4,△l2<△l3.故B正确.
故选:B
一轻质弹簧,竖直悬挂,原长为0.10m,当弹簧下端挂2.0N的重物时,伸长0.01m,则弹簧的劲度系数是______N/m,当弹簧下端挂8.0N的重物时,弹簧长度是______M(形变均在弹性限度内)
正确答案
解:当弹簧下端挂2.0N的重物时,弹簧的拉力F1=2N,弹簧伸长的长度x1=0.01m,根据胡克定律F=kx,得弹簧的劲度系数k==
=200N/m
当弹簧下端挂8.0N的重物时,弹簧的拉力F2=8N,则弹簧伸长的长度为x2==
m=0.04m,所以弹簧的长度为l=l0+x2=0.10m+0.04m=0.14m
故答案为:200N/m,0.14m
解析
解:当弹簧下端挂2.0N的重物时,弹簧的拉力F1=2N,弹簧伸长的长度x1=0.01m,根据胡克定律F=kx,得弹簧的劲度系数k==
=200N/m
当弹簧下端挂8.0N的重物时,弹簧的拉力F2=8N,则弹簧伸长的长度为x2==
m=0.04m,所以弹簧的长度为l=l0+x2=0.10m+0.04m=0.14m
故答案为:200N/m,0.14m
(2015秋•铜仁市期末)竖直悬挂的弹簧下端,挂一重为4N的物体时,弹簧长度为12cm;挂重为6N的物体时,弹簧长度为13cm,则弹簧原长为______cm,劲度系数为______N/m.
正确答案
10
200
解析
解:设弹簧的劲度系数k,原长为l0.根据胡克定律得
当挂重为4N的物体时,G1=k(l1-l0) ①
当挂重为6N的物体时,G2=k(l2-l0) ②
联立得 l0=10cm
代入①得 k==200N/m
故答案为:10;200.
扫码查看完整答案与解析