题目内容
8.如图所示,质量为m=0.1kg的小球与轻弹簧相连,处于静止状态,弹簧劲度系数为k=100$\sqrt{3}$N/m,处于水平状态,轻绳与竖直墙壁的夹角为θ=60°,重力加速度g取10m/s2.(1)作出小球的受力分析图;
(2)求弹簧的伸长量x.
分析 (1)球受重力、细线的拉力和弹簧的拉力;
(2)根据平衡条件并结合正交分解法列式求解弹簧的弹力,然后根据胡克定律列式求解弹簧的伸长量x.
解答 解:(1)对小球受力分析,如图所示:
(2)由平衡条件有:弹簧弹力F=mgtanθ ①,
又由胡克定律有:F=k△x ②,
由①②式可得:△x=$\frac{mgtanθ}{k}=\frac{0.1×10×\sqrt{3}}{100\sqrt{3}}$=0.01m;
答:(1)小球的受力分析图如图所示;
(2)弹簧的伸长量x为0.01m.
点评 本题是力平衡问题,关键是受力分析后根据平衡条件列式求解.
物体的受力分析是解决力学问题的基础,同时也是关键所在,一般对物体进行受力分析的步骤如下:
①明确研究对象.
在进行受力分析时,研究对象可以是某一个物体,也可以是保持相对静止的若干个物体.在解决比较复杂的问题时,灵活地选取研究对象可以使问题简化.研究对象确定以后,只分析研究对象以外的物体施 予研究对象的力(既研究对象所受的外力),而不分析研究对象施予外界的力.
②按顺序找力.
必须是先场力(重力、电场力、磁场力),后接触力;接触力中必须先弹力,后摩擦力(只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力).
③画出受力示意图,标明各力的符号.
④需要合成或分解时,必须画出相应的平行四边形.
练习册系列答案
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19.如图所示,位于斜面上的物块M,受到沿斜面向上的力F的作用,M始终处于静止状态,则斜面对M的摩擦力( )
A. | 方向一定沿斜面向下 | B. | 方向可能沿斜面向下 | ||
C. | 大小可能等于零 | D. | 大小一定不为零 |
3.如图所示,一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上,轻弹簧与竖直方向的夹角为30°.则( )
A. | 弹簧一定处于压缩状态 | |
B. | 斜面对滑块的支持力大小可能为零 | |
C. | 滑块可能受到三个力作用 | |
D. | 斜面对滑块的摩擦力大小一定等于mg |
13.对一定质量的理想气体,下列说法正确的是( )
A. | 当气体温度升高,气体的压强一定增大 | |
B. | 温度不变时,气体压强每增加1atm,减小的体积都相等 | |
C. | 温度不变时,气体的压强每减少1atm,气体的密度的减小都相等 | |
D. | 压强不变时,气体的温度每降低1K,减小的体积不相等 |
18.三个质量相等,分别为带正电、负电和不带电的颗粒,从平行带电金属板左侧中央以相同的水平初速度V0先后垂直电场进入,分别落在正极板的A、B、C三处,如图所示,关于三个颗粒的运动有下列说法正确的是( )
A. | 三个颗粒在电场中运动时间相同 | |
B. | 落在A处的颗粒带负电、B处颗粒不带电、C处颗粒带正电 | |
C. | 三个颗粒在电场中运动时的加速度大小关系是aA>aB>aC | |
D. | 三个颗粒到达正极板时的动能大小关系是EKA<EKB<EKC |