Question

20．下面是物理教材必修1中部分教学内容．
实验表明，弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F跟弹黄伸长（或缩短）的长度x成正比，即F=kx．式中的k称为弹簧的劲度系数，单位是牛顿每米，符号用N/m表示．生活中说有的弹簧“硬”，有的弹簧“软”，指的是它们的劲度系数不同．这个规律是英国科学家胡克发现的，叫胡克定律．
请根据上述教材内容回答下列问题：
（1）某弹簧的劲度系数k=10N/cm，它表示的物理意义是什么？
答：弹簧伸长或缩短单位长度时的弹力
（2）已知弹簧甲、乙的劲度系数分别为k_甲=500N/m，k_乙=1000N/m．两弹簧相比，乙弹簧是“硬”弹簧，甲弹簧是“软”弹簧．
（3）一轻弹簧原长20cm，一端固定．另一端受20N的拉力时，弹簧总长为24cm．则弹簧的劲度系数k=500N/m．

Answer 1

分析 （1）明确弹簧劲度系数的物理意义即可解答；
（2）劲度系数大的弹簧称为“硬”弹簧；劲度系数小的弹簧称为“软”弹簧；
（3）由题意可知形变量，再由胡克定律即可求得劲度系数．

解答 解：（1）劲度系数的物理意义是表示弹簧在伸长或缩短单位长度时的弹力；
（2）劲度系数反应弹簧的性质，劲度系数越大，则弹簧越硬；故乙弹簧为“硬”弹簧；甲为软弹簧；
（3）形变量x=24cm-20cm=4cm=0.04m；
由胡克定律可得：
k=$\frac{F}{x}$=$\frac{20}{0.04}$=500N/m；
故答案为：（1）弹簧伸长或缩短单位长度时的弹力；（2）乙；甲；（3）500．

点评 本题关键要准确理解胡克定律，属于基础知识，比较简单，对于简单问题也不能轻视；要注意掌握其意义及基本应用．