1、形变与弹力 课堂练习弹簧的弹力应用(1)原长为16 cm的轻质弹簧,甲、乙两人同时用100 N的拉力向外拉弹簧时,弹簧长度变为18 cm.若将弹簧一端固定在墙壁上,另一端由甲一人用200 N的力拉弹簧,这时弹簧长度为_cm,此弹簧的劲度系数为_N/m.(2)一位同学用一只没有刻度的弹簧测一物体的重力.他先把弹簧上端固定,在其下端挂上一重6 N的物体,测得弹簧长为25 cm,然后换挂一个重8 N的物体,测得弹簧长29 cm,最后把待测物体换挂上,测得弹簧长28 cm,则待测物体重_N,弹簧的劲度系数k=_N/m.(3)一轻质弹簧原长10 cm,甲、乙两人同时用10 N的力分别在两端拉弹簧,则弹簧
2、变成12 cm长.由此可知该弹簧的劲度系数k_N/m.若将弹簧的一端固定于天花板上,下端挂上一重物后,发现弹簧的长度为14 cm,则该物体的质量是_kg.(g取10 m/s2)(4)一根轻质弹簧,在10 N拉力下,其长度为0.25 m;在20 N拉力下其长度为0.30 m.则该弹簧的原长为_.(5)有一根弹簧,受到20 N的拉力作用时长为11 cm,再增加40 N拉力作用时,弹簧再伸长2 cm,求:弹簧的原长.弹簧的劲度系数是多少牛每米?(6)将G=50 N的物体静止悬挂在轻质弹簧上,弹簧伸长了2.0 cm,弹簧的弹力是多大?弹簧的劲度系数k为多少?(如图4-2-9甲)将弹簧从挂钩处摘下,在O
3、点施加一个竖直向上的50 N的拉力(图4-2-9乙),物体仍然静止,那么弹簧的伸长量是多少?图4-2-9(7)如图4-2-10所示,一弹簧竖立在水平面上,它的劲度系数为100 N/m.在弹性限度内,要使其压缩4 cm,需加压力是多大? 图4-2-10 图4-2-11(8)如图4-2-11所示,轻质弹簧的劲度系数为k=20 N/cm,用其拉着一个重为200 N的物体在水平面上运动,当弹簧的伸长量为4 cm时,物体恰在水平面上做匀速直线运动.求物体与水平面间的动摩擦因数.当弹簧的伸长量为6 cm时,物体受到的水平拉力有多大?这时物体受的摩擦力有多大?如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧,物体在水平面
4、上继续滑行,这时物体受到的摩擦力为多大?(9)如图4-2-12为一轻质弹簧的长度L和弹力F大小的关系,试由图线确定:图4-2-12弹簧的原长;弹簧的劲度系数;弹簧伸长0.05 m时,弹力的大小.参考答案:(1)20 5 000 (2)7.5 50 (3)500 2 (4)0.20 m(5)解:设弹簧的原长为L0,F1=k(L1-L0),F2=k(L2-L0),其中L1=11 cm,L2=13 cm,F1=20 N,F2=60 N,解得:L0=10 cm,k=2103 N/m.(6)解:物体静止时受重力、弹力,二力平衡f=G=50 N.又f=kx k=2 500 N/m物体受重力、弹力二力平衡,O点受弹力、向上的拉力二力平衡.f=50 N,伸长量仍然是2.0 cm.(7)解:F=kx=100410-2 N=4 N.(8)解:f=kx,匀速f滑=f=N=G=kx/G=0.4 F=10x=120 N f滑=N=80 N撤去外力物体仍滑动f滑=80 N.(9)解:由胡克定律,当x=0时,弹簧处于原长L0=10 cm.由图,当弹簧伸长或压缩5 cm时,F=10 N,k=200 N/m,F=10 N.