题目内容

如图所示，一根弹簧的原长为20cm，竖直悬挂着，当用15N的力竖直向下拉弹簧时，量得弹簧长24cm；若把它竖立在水平桌面上，用30N的力竖直向下压时，弹簧长为多少？（忽略弹簧自重，弹簧一直处于弹性限度内）
由胡克定律F=kx得：
当F1=15N时：15=k（0.24-0.2）
得弹簧的劲度系数：k=375N/m
当用F2=30N时：30=375x
解得：x=0.08m
所以向下压弹簧时弹簧长为 x=20-8=12（cm）；
答：若把它竖立在水平桌面上，用30N的力竖直向下压弹簧时，弹簧长为12cm．
练习册系列答案
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用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度。该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器。用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0kg的滑块，滑块可无摩擦的滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出。现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前，传感器a在后，汽车静止时，传感器a、b的示数均为10N（取）

（1）若传感器a的示数为14N，b的示数为6.0N，求此时汽车的加速度大小和方向。
（2）当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a的示数为零。
如图所示，一轻质弹簧竖直固定在地面上，上面连接一个质量m1=1.0kg的物体A，平衡时物体下表面距地面h1= 40cm，弹簧的弹性势能E0=0.50J。在距物体m1正上方高为h= 45cm处有一个质量m2=1.0kg的物体B自由下落后，与物体Ａ碰撞并立即以相同的速度运动（两物体粘连在一起），当弹簧压缩量最大时，物体距地面的高度h2=6.55cm。g=10m/s2。

（1）已知弹簧的形变（拉伸或者压缩）量为x时的弹性势能，式中k为弹簧的劲度系数。求弹簧不受作用力时的自然长度l0；
（2）求两物体做简谐运动的振幅;
（3）求两物体运动到最高点时的弹性势能。
如图所示，质量分别为1kg和2kg的两物体A和B用轻弹簧连接，放置于水平面上，在物体B上施加F=9N的水平拉力，两物体一起做直线运动，已知物体A、B与水平面间的动摩擦因数都是0.1，则弹簧的弹力为（　　）
A．1NB．2NC．3ND．7N
用金属制成的线材（如钢丝、钢筋）受到的拉力会伸长，17世纪英国物理学家胡克发现，金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律．这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础．现有一根用新材料制成的金属杆，长为4m，横截面积为0.8cm2，设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/100，由于这一拉力很大，杆又较长，直接测试有困难，就选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得数据如右图：
长度/m截面积S/cm2\伸长x/m\拉力F/N2505007501000
10.050.040.080.120.16
20.050.080.160.240.32
30.050.120.240.360.48
10.100.020.040.060.08
10.200.010.020.030.04
（1）根据测试结果，推导出线材伸长x与材料的长度L、材料的横截面积S及拉力F的函数关系为x=______（用所给字母表示，比例系数用k表示）．
（2）在寻找上述关系中，运用______科学研究方法．
一根轻质弹簧上端固定，下端悬挂在质量为0.1kg的小球时，弹簧的伸长量为4cm；当弹簧下端悬挂质量为0.2kg的小球时，弹簧的伸长量为______cm，当弹簧的伸长量为14cm时，弹簧下端悬挂小球的质量为______kg．（弹簧始终未超出弹性限度）
一根弹性细绳（遵循胡克定律）原长为l，劲度系数为k，将其一端穿过一个光滑小孔O（其在水平地面上的投影点为O’），系在一个质量为m的滑块A上，A放在水平地面上．小孔O离绳固定端的竖直距离为l，离水平地面高度为h（h＜mg/k），滑块A与水平地面间的最大静摩擦力为正压力的μ倍．问：
（1）当滑块与O’点距离为r时，弹性细绳对滑块A的拉力为多大？
（2）滑块处于怎样的区域内时可以保持静止状态？
某同学在做探究弹力跟弹簧长度的关系的实验中，设计了如图所示的实验装置。所用的钩码每只的质量都是30g，他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应弹簧的长度，将数据填在了下面的表中。（弹力始终未超过弹性限度，取g=10m/s2）
砝码质量m（g）
0
30
60
90
120
150
弹簧长度L（cm）
6.00
7.50
9.00
10.50
12.00
13.50
弹力大小f（N）
0
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5

（1）由以上实验数据求得弹簧的劲度系数k=__________N/m。
（2）由以上实验数据得出弹簧弹力大小f与长度L的关系式为__________。对应的函数关系图线与横轴（长度L）的交点代表__________。
在探究“合力做功和物体动能变化之间的关系”的实验中，某同学的实验设计方案如图甲所示．则：

（1）该实验用钩码的重力表示小车受到的合外力，在安装时首先要               ，其次钩码和小车还需要满足的条件是____________________．
（2）实验中，除位移、速度外，还要测出的物理量有________．
（3）在上述实验中，打点计时器使用的交流电频率为50 Hz. 某同学打出的一段纸带如图乙所示，则小车匀速运动时的速度大小为________m/s.（计算结果保留三位有效数字）

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