- 相互作用
- 共34453题
如图1所示,是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图(图2),下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、据图2可知,k==2×104N/m,故A错误;
BD、从开始到当弹簧受F1=200 N的拉力时,平均拉力为F=100N,弹簧的伸长量为0.01m,所以拉力对弹簧的功W=Fs=100×0.1J=10J;同理可知,当开始到当弹簧伸长量为x1=20 cm时,拉力对弹力做功40 J,故B错D误;
C、据图2可知,当弹簧受F2=800 N的拉力作用时,弹簧伸长量为x2=40 cm,故C正确;
故选:C.
如图所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2,中间用一原长为l、劲度系数为k的弹簧连接起来,木块与地面间动摩擦因数为μ,现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时,两木块之间的距离是______.
正确答案
l+m1g
解析
解:对木块1研究.木块1受到重力、弹簧的拉力、地面的支持力和摩擦力.
根据平衡条件弹簧的弹力为:F=μm1g
又由胡克定律得到弹簧伸长的长度为:x=
所以两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是:S=l+x=l+m1g
故答案为:l+m1g
如图,用相同材料做成的质量分别为m1、m2的两个物体中间用一轻弹簧连接.在下列四种情况下,相同的拉力F均作用在m1上,使m1、m2作加速运动:
①拉力水平,m1、m2在光滑的水平面上加速运动.
②拉力水平,m1、m2在粗糙的水平面上加速运动.
③拉力平行于倾角为θ的斜面,m1、m2沿光滑的斜面向上加速运动.
④拉力平行于倾角为θ的斜面,m1、m2沿粗糙的斜面向上加速运动.
以△l1、△l2、△l3、△l4依次表示弹簧在四种情况下的伸长量,则有( )
正确答案
解析
解:根据牛顿第二定律,
①以整体为研究对象,a1=,对m2:k△L1=m2a1=
②以整体为研究对象,a2==
,对m2:k△L2=μm2g+m2a1=
③以整体为研究对象,a3==
,对m2:k△L3=m2gsinθ+m2a3=
④以整体为研究对象,a4==
对m2:k△L4=m2gsinθ+μm2gcosθ+m2a4=
得:△L1=△L2=△L3=△L4
故选:C
一弹簧秤的3N和5N刻度线之间的距离是2.5cm,求:
(1)此弹簧秤所用弹簧的劲度系数.
(2)它的3N刻度线离开“0”刻度线的距离.
正确答案
解:(1)依题,弹簧秤的3N和5N刻度线之间的距离是2.5cm,则弹力的改变量△F=5N-3N=2N,弹簧伸长长度的改变量△x=2.5cm.根据胡克定律F=kx,k一定,则△F=k•△x,得到k==
N/m=80N/m
(2)根据胡克定律得到,3N刻度线离开“0”刻度线的距离x==
m=3.75cm
答:
(1)此弹簧秤所用弹簧的劲度系数是80N/m.
(2)它的3N刻度线离开“0”刻度线的距离3.75cm.
解析
解:(1)依题,弹簧秤的3N和5N刻度线之间的距离是2.5cm,则弹力的改变量△F=5N-3N=2N,弹簧伸长长度的改变量△x=2.5cm.根据胡克定律F=kx,k一定,则△F=k•△x,得到k==
N/m=80N/m
(2)根据胡克定律得到,3N刻度线离开“0”刻度线的距离x==
m=3.75cm
答:
(1)此弹簧秤所用弹簧的劲度系数是80N/m.
(2)它的3N刻度线离开“0”刻度线的距离3.75cm.
如图所示,一根轻质弹簧,放在光滑的水平面上,左端固定在竖直墙壁上,当用8N的力水平向右拉弹簧右端时,弹簧的伸长量为4cm;当用12N的力水平向左压弹簧右端时,弹簧的压缩量为(设上述两种情况中弹簧的形变均为弹性形变)( )
正确答案
解析
解:根据F=kx得,劲度系数k==
.
当用8N的力水平向左压弹簧右端时,弹簧弹力为8N,根据胡克定律,压缩量为:
x′==
=6cm.
故选:B.
(2015秋•重庆校级期中)如图所示,原长分别为l1和l2.劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直的悬挂在天花板下,两弹簧之间有一质量为m1的物体.最下端悬挂着质量为m2的另一物体,整个装置处于静止状态.现用竖直向上的力F作用于m2,使其竖直地缓缓向上移动,当两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和时,m2受到下面外力F大小为( )
正确答案
解析
解: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m1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′=+m2g;
故选:B
如图所示,两木块A、B的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧K1、K2的劲度系数分别为k1和k2.A压在弹簧K1上(但不拴接),整个系统处于平衡状态.现缓慢上提A木块,直到它刚离开K1,在这过程中A、B木块移动的距离各为多少?
正确答案
解:整个系统处于平衡状态时
对物体A有:k1x1=m1g
对物体B有:k2x2=(m1+m2)g
当A被提离弹簧K1时,K1恢复自然长度,K2弹簧的形变量为x‘2,此时对物体B有:
k2x'2=m2g
故木块A移动的距离是:x1+x2-x'2=
B移动的距离是:x1-x2=
答:在这过程中A、B木块移动的距离各为,
解析
解:整个系统处于平衡状态时
对物体A有:k1x1=m1g
对物体B有:k2x2=(m1+m2)g
当A被提离弹簧K1时,K1恢复自然长度,K2弹簧的形变量为x‘2,此时对物体B有:
k2x'2=m2g
故木块A移动的距离是:x1+x2-x'2=
B移动的距离是:x1-x2=
答:在这过程中A、B木块移动的距离各为,
如图所示,A、B两弹簧劲度系数均为k,两球重均为G,弹簧质量不计,两弹簧伸长长度之和为( )
正确答案
解析
解:B上的弹力大小为G,故B的伸长量为xB=,而A上的弹力为2G,故A的伸长量为xA=
,总伸长量为xA+xB=
故选C
如图所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直固定在水平面上,上端固定一质量为m0的托盘,托盘上有一个质量为m的木块.用竖直向下的力将原长为l0的弹簧压缩后突然撤去外力,则m即将脱离m0时的弹簧长度为( )
正确答案
解析
解:当m即将脱离m0时二者加速度相同,它们之间的弹力为零,因此根据牛顿第二定律有:
对m有:mg=ma ①
设弹簧对m0的作用力为F,则有:m0g+F=m0a ②
联立①②解得:F=0,因此弹簧处于原长状态,故A正确,BCD错误.
故选A.
一根轻弹簧(不计弹簧自重),长度是10厘米,挂100克重物时伸长1厘米,若挂500克的重物,则弹簧的总长度为______ 厘米.
正确答案
15
解析
解:弹簧的伸长量和它受到的拉力成正比,受到100克重物拉力时,弹簧的长度是1厘米,若受到500克重物的拉力时,伸长量为=5cm,所以弹簧的总长度为10+5=15cm.
故答案为:15.
如图所示,轻弹簧的两端各受10N拉力F作用,弹簧平衡时伸长了5cm(在弹性限度内);那么下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、轻弹簧的两端各受10N拉力F的作用,所以弹簧所受的合力为零,故A错误.
B、C、根据胡克定律F=kx得
弹簧的劲度系数k==200N/m.故B错误,C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C.
如图所示,质量为m的物体A压在放于地面上的竖直轻弹簧B上,现用细绳跨过定滑轮将物体A与另一轻弹簧C连接,当弹簧C处于水平位置且右端位于a点时,弹簧C刚好没有发生变形,已知弹簧B和弹簧C的劲度系数分别为k1和k2,不计定滑轮、细绳的质量和摩擦.将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时,弹簧B刚好没有变形,则a、b两点间的距离为______.
正确答案
mg()
解析
解:开始时弹簧C刚好没有发生变形,而竖直轻弹簧B被压缩,根据胡克定律,有:
mg=kx1;
将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时,弹簧B刚好没有变形,而弹簧C伸长,根据胡克定律,有:
mg=kx2;
a、b两点间的距离:
x=x1+x2;
联立解得:x=mg()
故答案为:mg().
如图,a、b为两根相连的轻质弹簧,它们的劲度系数分别为ka=1×103N/m、kb=2×103N/m,原长分别为6cm、4cm.在下端挂一物体G,物体受到的重力为10N,平衡时 则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、对物体受力分析,受重力和弹簧b的拉力,二力平衡,故Fb=10N;
再对b弹簧和物体的整体分析,受重力和弹簧a的拉力,二力平衡,故Fa=10N;
故A错误,B也错误;
C、D、根据胡克定律F=kx,得到:
故a弹簧长度变为7cm,b弹簧长度变为4.5cm;
故C错误,D正确;
故选D.
一根弹簧的劲度系数为K=500N/m,竖直悬挂在天花板上,下端有一500Kg的物体,处于静止状态,则这时弹簧的伸长量为( )
正确答案
解析
解:由题,根据平衡条件得知,物体受到的弹力大小等于物体的重力大小,即F=G=5000N,弹簧伸长的长度为m.所以选项B正确.
故选:B
有一根弹簧,用5N的力拉它,总长度为12cm;若用10N的力拉它,总长度为14cm,求弹簧的原长为多少?
正确答案
解:由胡克定律,得劲度系数k==
=250N/m
当用5N的力拉时,总长度为12cm,由胡克定律,得5=250(0.12-l)
解得 l=0.10m=10cm
答:弹簧的原长为10cm
解析
解:由胡克定律,得劲度系数k==
=250N/m
当用5N的力拉时,总长度为12cm,由胡克定律,得5=250(0.12-l)
解得 l=0.10m=10cm
答:弹簧的原长为10cm
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