11.如图所示,质量为2m的物体A经一轻质弹簧与地面上的质量为3m的物体B相连,弹簧的劲度系数为k, 一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮,一端连物体A,另一端连一质量为m的物体C,物体A、B、C都处于静止状态。已知重力加速度为g,忽略一切摩擦。
(1)求物体B对地面的压力大小;
(2)把物体C的质量改为5m,这时,C缓慢下降,经过一段时间系统达到新的平衡状态,这时B仍没离开地面,且C只受重力和绳的拉力作用,求此过程中物体A上升的高度。
12.如图所示,是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图。则
(1)弹簧的劲度系数是 N/m。
(2)若弹簧原长l0=10 cm,当弹簧所受拉力F=150 N时(在弹性限度内),弹簧长度l= cm。
13.一根轻弹簧的伸长量x跟所受的外力F之间的关系图像如图所示。
(1)求弹簧的劲度系数k;
(2)若弹簧原长l0=60 cm,当把弹簧压缩到40 cm长时,需要多大的压力?
14.在图中画出物体A所受弹力的示意图。
11.答案 (1)4mg (2)
解析 (1)对A、B整体:mg+FN=5mg,所以FN=4mg,由力的相互性可知,物体B对地面的压力大小为4mg。
(2)对C:FT=5mg,对A:FT=F+2mg,
所以F=3mg,设弹簧拉伸量为x1,则F=kx1=3mg,得出:x1=
;
开始时,通过对A受力分析可知,弹簧弹力大小为mg,弹簧的压缩量为x2,则kx2=mg,得出:x2=
;
所以A上升的高度为:hA=x1+x2=
。
12.答案 (1)1 000 (2)25
解析 (1)图线的斜率表示劲度系数,故有k=
=
N/m=1 000 N/m。
(2)根据F=kx,得当弹簧所受拉力F=150 N时,伸长的长度为x=
=
m=0.15 m=15 cm,则弹簧长度为l=x+l0=25 cm。
13.答案 (1)1 500 N/m (2)300 N
解析 (1)根据胡克定律F=kx知图线的斜率的倒数等于弹簧的劲度系数,则k=
=
N/m=1 500 N/m。
(2)若弹簧原长l0=60 cm,当把弹簧压缩到40 cm长时,弹簧的压缩量为Δx=60 cm-40 cm=20 cm=0.2 m;
需要的压力F'=kΔx=1 500×0.2 N=300 N。
14.答案 如图所示
(1)求物体B对地面的压力大小;
(2)把物体C的质量改为5m,这时,C缓慢下降,经过一段时间系统达到新的平衡状态,这时B仍没离开地面,且C只受重力和绳的拉力作用,求此过程中物体A上升的高度。
12.如图所示,是探究某根弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系图。则
(1)弹簧的劲度系数是 N/m。
(2)若弹簧原长l0=10 cm,当弹簧所受拉力F=150 N时(在弹性限度内),弹簧长度l= cm。
13.一根轻弹簧的伸长量x跟所受的外力F之间的关系图像如图所示。
(1)求弹簧的劲度系数k;
(2)若弹簧原长l0=60 cm,当把弹簧压缩到40 cm长时,需要多大的压力?
14.在图中画出物体A所受弹力的示意图。
11.答案 (1)4mg (2)
解析 (1)对A、B整体:mg+FN=5mg,所以FN=4mg,由力的相互性可知,物体B对地面的压力大小为4mg。
(2)对C:FT=5mg,对A:FT=F+2mg,
所以F=3mg,设弹簧拉伸量为x1,则F=kx1=3mg,得出:x1=
;开始时,通过对A受力分析可知,弹簧弹力大小为mg,弹簧的压缩量为x2,则kx2=mg,得出:x2=
;所以A上升的高度为:hA=x1+x2=
。12.答案 (1)1 000 (2)25
解析 (1)图线的斜率表示劲度系数,故有k=
= N/m=1 000 N/m。(2)根据F=kx,得当弹簧所受拉力F=150 N时,伸长的长度为x=
= m=0.15 m=15 cm,则弹簧长度为l=x+l0=25 cm。13.答案 (1)1 500 N/m (2)300 N
解析 (1)根据胡克定律F=kx知图线的斜率的倒数等于弹簧的劲度系数,则k=
= N/m=1 500 N/m。(2)若弹簧原长l0=60 cm,当把弹簧压缩到40 cm长时,弹簧的压缩量为Δx=60 cm-40 cm=20 cm=0.2 m;
需要的压力F'=kΔx=1 500×0.2 N=300 N。
14.答案 如图所示
