如圖所示,圖中彈簧Ⅰ和Ⅱ的勁度系數(shù)分別為,物體A和B的質(zhì)量分別為.在彈性限度之內(nèi),懸掛平衡.現(xiàn)用一定的力沿豎直方向向上托起B(yǎng),使兩彈簧的長(zhǎng)度之和恰等于兩彈簧原自然長(zhǎng)度之和.試求此時(shí)天花板對(duì)彈簧作用力F等于多大.

  


解析:

胡克定律(F=-kx)是定量計(jì)算彈力的公式,式中x表示彈簧形變量的大小,“-”號(hào)表示彈力F的方向與位移x的方向相反.該題要求在施加力托起 mB后,使彈簧長(zhǎng)度“恰等于兩彈簧原自然長(zhǎng)度之和”,對(duì)這句話切勿認(rèn)為此時(shí)兩彈簧都不存在形變,這實(shí)際上是不可能的.分析可知:此時(shí)的圖景必定是彈簧Ⅰ處于伸長(zhǎng)態(tài)、彈簧Ⅱ處于壓縮態(tài),而伸長(zhǎng)量與縮短量恰好相等.所求天花板對(duì)彈簧作用力F與彈簧Ⅰ的彈力是一對(duì)作用、反作用力,大小相等.本題可分別用整體法和選取物體A為研究對(duì)象的隔離體法求解.

    方法1.用隔離體法求解.

設(shè)彈簧Ⅰ的伸長(zhǎng)量為=Δx.選A物為研究對(duì)象,A除受重力mg之外,還受到Ⅰ和

Ⅱ?qū)的彈力方向均豎直向上,故

因?yàn)樘旎ò鍖?duì)彈簧Ⅰ的作用力F與彈簧Ⅰ的彈力等大,故

方法2.設(shè)向上托起及彈簧Ⅰ和Ⅱ?yàn)檠芯肯到y(tǒng),則

選取為研究對(duì)象,則

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,四個(gè)完全相同的彈簧都處于水平位置,他們的右端受到大小皆為F的拉力作用,而左端的情況各不相同:①中彈簧的左端固定在墻上,②中彈簧的左端受大小也為F的拉力作用,③中的彈簧的左端拴一小物塊,物塊在光滑的桌面上滑動(dòng),④中彈簧的左端拴一小物塊,物塊在有摩擦的桌面上滑動(dòng).若認(rèn)為彈簧的質(zhì)量都為零,以l1、l2、l3、l4依次表示四個(gè)彈簧的伸長(zhǎng)量.則有( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(1)如圖所示為用一個(gè)游標(biāo)卡尺測(cè)量工件內(nèi)徑的示意圖.由圖知該公件內(nèi)徑是
1.090
1.090
cm.

(2)如圖甲所示,一個(gè)彈簧一端固定在傳感器上,傳感器與電腦相連.當(dāng)對(duì)彈簧施加變化的作用力(拉力或壓力)時(shí),在電腦上得到了彈簧形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力的關(guān)系圖象(如圖乙).則下列判斷不正確的是
BCD
BCD


A.彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長(zhǎng)度成正比
B.彈簧長(zhǎng)度的增加量與對(duì)應(yīng)的彈力增加量成正比
C.該彈簧的勁度系數(shù)是200N/m
D.該彈簧受到反向壓力時(shí),勁度系數(shù)不變
(3)某同學(xué)在做“測(cè)定木板與木塊間動(dòng)摩擦因素”的實(shí)驗(yàn)時(shí),設(shè)計(jì)了兩種實(shí)驗(yàn)方案:
方案一:木板固定,用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊,如圖(a)所示.
方案二:用彈簧測(cè)力計(jì)鉤住木塊,用力拉動(dòng)木塊,如圖(b)所示.除了實(shí)驗(yàn)必須的彈簧測(cè)力計(jì)、木塊、木板、細(xì)線外,該同學(xué)還準(zhǔn)備了若干重量均為2.00N的砝碼…
上述兩種方案中,你認(rèn)為更合理的方案是
方案二
方案二
,理由是
圖(b)中固定彈簧測(cè)力計(jì),拉動(dòng)木板做相對(duì)運(yùn)動(dòng),更容易控制拉動(dòng)的速度,使示數(shù)更穩(wěn)定,測(cè)量更準(zhǔn)確.
圖(b)中固定彈簧測(cè)力計(jì),拉動(dòng)木板做相對(duì)運(yùn)動(dòng),更容易控制拉動(dòng)的速度,使示數(shù)更穩(wěn)定,測(cè)量更準(zhǔn)確.


該同學(xué)在木塊上加砝碼,改變木塊對(duì)木塊的壓力,記錄了5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),如下表所示:
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5
砝碼/個(gè)數(shù) 0 1 2 3 4
砝碼對(duì)木塊壓力/N 0 2.00 4.00 6.00 8.00
測(cè)力計(jì)讀數(shù)/N 1.50 2.00 2.50 2.90 3.50
請(qǐng)根據(jù)上述數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上(圖c)作出摩擦力f和砝碼對(duì)木塊的壓力F的關(guān)系圖象(以F為橫坐標(biāo)).圖象不過(guò)原點(diǎn)的原因是
壓力N中漏掉了木塊的重力.
壓力N中漏掉了木塊的重力.
.由圖象可知,木塊的重量為
6
6
N.木塊與木板間的動(dòng)摩擦力因素為
0.25
0.25

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2011?椒江區(qū)模擬)如圖所示,圖1中一個(gè)物體連接一個(gè)輕彈簧,在水平恒力F的作用下:當(dāng)水平地面光滑物體勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧的長(zhǎng)度為l1;當(dāng)水平地面粗糙物體正好做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧的長(zhǎng)度為l2.圖2中,彈簧測(cè)力計(jì)外殼質(zhì)量為m0,所用彈簧與圖1中的相同,掛鉤的質(zhì)量忽略不計(jì),掛鉤吊著一質(zhì)量為m的重物,現(xiàn)用一豎直向上的與圖1中相同大小的力F拉彈簧:如果向上勻加速運(yùn)動(dòng),彈簧長(zhǎng)度為l3;如果向下勻加速運(yùn)動(dòng),彈簧長(zhǎng)度為l4;下列說(shuō)法正確的是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,一輕質(zhì)彈簧一端固定在墻上的O點(diǎn),另一端可自由伸長(zhǎng)到B點(diǎn).今使一質(zhì)量為m的小物體靠著彈簧,將彈簧壓縮到A點(diǎn),然后釋放,小物體能在水平面上運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)靜止,已知AC=L;若將小物體系在彈簧上,在A點(diǎn)由靜止釋放,則小物體將做阻尼振動(dòng)直到最后靜止,設(shè)小物體通過(guò)的總路程為s,則下列說(shuō)法中可能的是( 。

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科目:高中物理 來(lái)源:2011屆北京市海淀區(qū)高三第二學(xué)期查漏補(bǔ)缺物理試題 題型:實(shí)驗(yàn)題

在“探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中。

①關(guān)于操作步驟先后順序,下列說(shuō)法正確的是
A.先測(cè)量原長(zhǎng),后豎直懸掛
B.先豎直懸掛,后測(cè)量原長(zhǎng)
C.先后順序?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響
D.先后順序?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果的影響程度取決于彈簧的自重
②為了探求彈簧彈力F和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系,李強(qiáng)同學(xué)選了甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行測(cè)試,根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪出如圖所示的圖象,從圖象上看,該同學(xué)沒(méi)能完全按實(shí)驗(yàn)要求做,使圖象上端成為曲線,圖象上端成為曲線是因?yàn)?nbsp;             .這兩根彈簧的勁度系數(shù)分別為:甲彈簧為         N/m,乙彈簧為
N/m。若要制作一個(gè)精確度較高的彈簧秤,應(yīng)選彈簧        (填“甲”或“乙”)。
③以下是一位同學(xué)準(zhǔn)備完成的實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)你幫這位同學(xué)按操作的先后順序,用字母排列出來(lái)是:                .
A.以彈簧伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo),以彈力為縱坐標(biāo),描出各組數(shù)據(jù)(x,F(xiàn))對(duì)應(yīng)的點(diǎn),并用平滑的曲線連結(jié)起來(lái).
B.記下彈簧不掛鉤碼時(shí),其下端在刻度尺上的刻度L0
C.將鐵架臺(tái)固定于桌子上,并將彈簧的一端系于橫梁上,在彈簧附近豎直固定一刻度尺
D.依次在彈簧下端掛上1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)……鉤碼,并分別記下鉤碼靜止時(shí),彈簧下端所對(duì)應(yīng)的刻度并記錄在表格內(nèi),然后取下鉤碼
E.以彈簧伸長(zhǎng)量為自變量,寫(xiě)出彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系式。
F.解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義。
④下表是這位同學(xué)探究彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系所測(cè)的幾組數(shù)據(jù):

彈力(F/N)
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
彈簧原來(lái)長(zhǎng)度(L0/cm)
15
15
15
15
15
彈簧后來(lái)長(zhǎng)度(L/cm)
16.2
17.3
18.5
19.6
20.8
彈簧伸長(zhǎng)量(x/cm)
 
 
 
 
 
請(qǐng)你算出每一次彈簧伸長(zhǎng)量,并將結(jié)果填在上表的空格內(nèi);在圖11的坐標(biāo)上作出F-x圖線;并寫(xiě)出曲線的函數(shù)表達(dá)式(x用cm作單位):              ,其中常數(shù)的物理意義表示:                         

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