- 相互作用
- 共34453题
在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中,因单根弹簧的弹性限度有限,某同学将两根同样的轻质弹簧并联起来(如图所示),测得其劲度系数为k,则单根弹簧的劲度系数为( )
正确答案
解析
解:假设物体的重力为G,单根弹簧的伸长量为x.
根据胡克定律F=kx,得:G=kx
设单个弹簧的劲度系数为k′.
对于单个弹簧,所受的拉力为F′=G
由F′=k′x得:k′==
=0.5k
故选:C
如图所示,轻质弹簧上端放置一个小球,轻质弹簧的劲度系数为k,小球重为G,平衡时小球在A处.今用力F向下压小球使小球至B处,弹簧缩短x,则此时弹簧的弹力为( )
正确答案
解析
解:当弹簧处于平衡位置A时:设弹簧的形变量为x1,由胡克定律得:
G=kx1
解得:x1=小球向下压缩x至B位置时,小球的形变量为:x2=
+x
由胡克定律得:F=kx2
即:F=k×(+x)=G+kx
故选:B
一根轻弹簧原长为X0,当上端固定,下端挂质量为m1的砝码,静止时,弹簧总长为X1,求:
(1)该弹簧的劲度系数K为多少?
(2)当挂质量为m2的砝码静止时,其总长为多少?
正确答案
解:(1)当弹力F等于m1g时,形变量x为:x1-x0,代入胡克定律F=kx得:
;
(2)当弹力F等于m2g时,设弹簧的长度为:x2,形变量x为:x2-x0,代入胡克定律F=kx得:
.
答:(1)该弹簧的劲度系数为:
(2)当挂质量为m2的砝码静止时,其总长为
解析
解:(1)当弹力F等于m1g时,形变量x为:x1-x0,代入胡克定律F=kx得:
;
(2)当弹力F等于m2g时,设弹簧的长度为:x2,形变量x为:x2-x0,代入胡克定律F=kx得:
.
答:(1)该弹簧的劲度系数为:
(2)当挂质量为m2的砝码静止时,其总长为
一根劲度系数是K=5×102N/m的轻质弹簧,在其两端甲、乙两人各用20N的力拉,则弹簧的伸长量x及弹簧受到的合力F合分别为( )
正确答案
解析
解:弹簧是在20N的拉力下被拉长的,弹簧测力计的示数为20N,弹簧的合力为零;
由胡克定律知伸长量为:X==0.04m=4cm
故选:A
如图所示,在粗糙的水平地面上有质量为m的物体,连接在一劲度系数为k的轻弹簧上,物体与地面之间的动摩擦因数为μ,现用一水平力F向右拉弹簧,使物体做匀速直线运动,则弹簧伸长的长度为(重力加速度为g)( )
正确答案
解析
解:根据平衡条件得:弹簧的弹力 F弹=F=μmg
根据胡克定律得,F弹=kx
解得弹簧的伸长量 x=,或x=
.故D正确,A、B、C错误.
故选:D.
一根弹簧上端固定,下端悬挂重0.5N的物体时,弹簧长度为12cm;当下端悬挂1N的物体时,弹簧长度变为14cm,则弹簧原长为______cm.
正确答案
10
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,由胡克定律知:
△F=k△x
所以,k==
N/cm=0.25N/cm
下端悬挂重0.5N的物体时,弹簧长度为12cm,故有:
F1=G1=kx1
所以,
则弹簧原长为:l=12-2cm=10cm
故答案为:10
小明同学家有一把量程为10.0N、刻度准确的弹簧秤,小明用刻度尺量出弹簧秤零刻度至满刻度的长度为12.50cm,小明能否测定这个弹簧秤的劲度系数?
答:______(能、不能).若能,劲度系数是______?
若不能,请说明理由.
正确答案
能
80N/m
解析
解:弹簧秤零刻度处即为弹簧的原长的位置,用刻度尺量出弹簧秤零刻度至满刻度的长度为12.50cm,即弹簧伸长的长度为0.125m,根据胡克定律F=kx可得,k==
N/m=80N/m.
故答案为:能,80N/m.
一根弹簧在50N力的作用下,长度为10cm.若所受的力再增加4N.则长度变成10.4cm.设弹簧的形变均在弹性限度内,计算弹簧的原长和弹簧的劲度系数.
正确答案
解:由题意可知,弹簧在50N的力的作用被拉长,力再增加4N.则长度变成10.4cm,
据胡克定律得:△F=k△x
k==
=1000N/m
由F=K(L-L0)
即:50=1000(0.10-l0 )
解得:L0=0.05m=5cm
答:这个弹簧的劲度系数k和原长L0分别为1000N/m和5cm
解析
解:由题意可知,弹簧在50N的力的作用被拉长,力再增加4N.则长度变成10.4cm,
据胡克定律得:△F=k△x
k==
=1000N/m
由F=K(L-L0)
即:50=1000(0.10-l0 )
解得:L0=0.05m=5cm
答:这个弹簧的劲度系数k和原长L0分别为1000N/m和5cm
竖直弹簧下挂5N的重物时,伸长了2cm;挂7.5N重物时,其长度为11cm,则弹簧原长为多少?
正确答案
解:设劲度系数k,弹簧的原长为L0.
当下端挂5N重物时时,则有F1=kx1
则得5=0.02k
得k==250N/m
当下端挂7.5N重物时时,
则有F2=k(L2-L0),
则得7.5=250(0.11-L0)
解得:L0=0.08m=8cm
答:弹簧原长为8cm.
解析
解:设劲度系数k,弹簧的原长为L0.
当下端挂5N重物时时,则有F1=kx1
则得5=0.02k
得k==250N/m
当下端挂7.5N重物时时,
则有F2=k(L2-L0),
则得7.5=250(0.11-L0)
解得:L0=0.08m=8cm
答:弹簧原长为8cm.
天花板上悬挂着一个轻质弹簧,弹簧的下端拴着一个质量为m的小球,小球处于静止状态时,弹簧的形变量为△x,则该弹簧的劲度系数为(g为重力加速度,不计弹簧重力)( )
正确答案
解析
解:小球静止时,F=mg=k△x,则劲度系数为:k=
,.故B正确,A、C、D错误.
故选:B.
如图所示,轻弹簧的两端各受20N拉力F的作用,弹簧伸长了10cm(在弹性限度内).那么下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:AC、轻弹簧的两端各受20N拉力F的作用,所以弹簧所受的合力为零,故A正确,C错误.
B、根据胡克定律F=kx得弹簧的劲度系数为:k==
=200N/m,B正确.
D、弹簧的伸长与受的拉力成正比,弹簧的劲度系数k与弹簧弹力F的变化无关,与弹簧本身有关.故D错误.
故选:AB.
如图所示,一个“Y”字形弹弓顶部跨度为L,两根相同的橡皮条均匀且弹性良好,其自由长度均为L,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片可将弹丸发射出去.若橡皮条的弹力满足胡克定律,且劲度系数为k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内),则弹丸被发射过程中所受的最大弹力为( )
正确答案
解析
解:根据胡克定律知,每根橡皮条的最大弹力为:F=k(2L-L)=kL.
设此时两根橡皮条的夹角为θ,根据几何关系知:sin=
=
.
根据平行四边形定则知,弹丸被发射过程中所受的最大弹力为:
F合=2Fcos=
kL.故A正确,B、C、D错误.
故选:A.
将一轻质橡皮筋(劲度系数k=100N/m)上端固定在天花板上,如下图(甲)所示.
(1)在其下端A处用细线悬挂重为10N的木块,静止后如图(乙)所示,则橡皮筋的伸长量x1=?
(2)再用一细线拴在图(乙)中的A处,然后用一水平的力F向右拉动,使橡皮筋与竖直方向成37°角,并保持静止,如图(丙)所示.求所加外力F的值和此时橡皮筋的伸长量x2.
(已知sin37°=0.6 cos37°=0.8)
正确答案
解:(1)由胡克定律可得:x1=…①
将数据代入①式解得:x1=0.1m…②
(2)对丙图中橡皮筋末端A点进行受力分析,可得:
F=Gtan37°…③
F′=…④
将数据代入③④式解得:F=7.5N…⑤
F′=12.5N…⑥
由胡克定律可得:x2=…⑦
将数据代入⑦式解得:x2=0.125m
答:(1)橡皮筋的伸长量为0.1m;
(2)所加外力F的值为12.5N;此时橡皮筋的伸长量x2为0.125m
解析
解:(1)由胡克定律可得:x1=…①
将数据代入①式解得:x1=0.1m…②
(2)对丙图中橡皮筋末端A点进行受力分析,可得:
F=Gtan37°…③
F′=…④
将数据代入③④式解得:F=7.5N…⑤
F′=12.5N…⑥
由胡克定律可得:x2=…⑦
将数据代入⑦式解得:x2=0.125m
答:(1)橡皮筋的伸长量为0.1m;
(2)所加外力F的值为12.5N;此时橡皮筋的伸长量x2为0.125m
某弹簧的劲度系数k=3×103N/m,当它伸长1.5cm时,产生的弹力是______N,当它受到150N拉力时,它应伸长______cm,当它受到75N压力时,它应缩短______cm.(假设均不超过弹性限度)
正确答案
45
5
2.5
解析
解:根据胡克定律得,F=kx=3×103×0.015N=45N.
当拉力为150N时,伸长量.
当压力为75N时,压缩量.
故答案为:45,5,2.5
两根长均为20cm的弹簧,劲度系数分别为k1=200N/m,k2=100N/m,弹簧k2固定在A上,弹簧k1固定在A、B上,B放在水平地面上,弹簧竖直,如图所示.已知A、B所受的重力都是4N,今在k2的端点P施加一个竖直向上的力,缓慢地向上拉,当P点向上升距离为多少时,B和地面恰好接触而没有作用力.弹簧自重不计.
正确答案
解:开始时下面的弹簧处于压缩状态,弹簧弹力等于物体的重力,则有:
G=k1△x1,
弹簧的压缩量:m
要想使B和地面恰好接触而没有作用力时,下面弹簧承受的拉力等于物重G,则上面弹簧承受的两个物体的重力,为2G,则有:
G=k1△x2,2G=k2x3
下面弹簧此时的压缩量:m
上面弹簧的伸长量为:m
所以应将上面弹簧的上端P点竖直向上提高:m
答:P点向上升距离为0.12m时,B和地面恰好接触而没有作用力.
解析
解:开始时下面的弹簧处于压缩状态,弹簧弹力等于物体的重力,则有:
G=k1△x1,
弹簧的压缩量:m
要想使B和地面恰好接触而没有作用力时,下面弹簧承受的拉力等于物重G,则上面弹簧承受的两个物体的重力,为2G,则有:
G=k1△x2,2G=k2x3
下面弹簧此时的压缩量:m
上面弹簧的伸长量为:m
所以应将上面弹簧的上端P点竖直向上提高:m
答:P点向上升距离为0.12m时,B和地面恰好接触而没有作用力.
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