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一根弹簧在弹性限度内,对其施加20N的拉力时,其长为25cm,对其施40N压力时,其长为10cm,则该弹簧自然长度为______cm,其劲度系数为______N/m.
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由胡克定律得:F
1
=k(l
1
-l
0
),F
2
=k(l
0
-l
2
)
代入数据得:l
0
=20cm,k=400N/m.
故答案为:20,400
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(9分)如图所示,一质量为
的物块
A
与直立轻弹簧的上端连接,弹簧的下端固定在地面上,一质量也为
的物块
B
叠放在A的上面,
A
、
B
处于静止状态。若
A
、
B
粘连在一起,用一竖直向上的拉力缓慢提
B
,当拉力的大小为
时,
A
物块上升的高度为
L
,此过程中,该拉力做的功为
;若
A
、
B
不粘连,用一竖直向上的恒力
作用在
B
上,当
A
物块上升的高度也为
L
时,
A
、
B
恰好分离。已知重力加速度为
g
,不计空气阻力,求:
(1)弹簧的劲度系数
;
(2)恒力
的大小;
(3)
A
与
B
分离时速度的大小。
两人分别用10N的力拉同一弹簧测力计的两端,测力计的示数应为( )
A.0N
B.5N
C.10N
D.20N
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0.8cm
2
,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/cm
2
\伸长x/m\拉力F/N
250
500
750
1000
1
0.05
0.04
0.08
0.12
0.16
2
0.05
0.08
0.16
0.24
0.32
3
0.05
0.12
0.24
0.36
0.48
1
0.10
0.02
0.04
0.06
0.08
1
0.20
0.01
0.02
0.03
0.04
(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.
如图所示,弹簧的颈度系数为k,球重为G,球静止时在图中A位置,现用力将小球竖直向下移动x至B位置,则此时弹簧的弹力为( )
A.kx
B.G-kx
C.kx+G
D.G
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?
如图所示,一根轻质弹簧测力计内的轻质弹簧的劲度系数为k=100N/m,在弹簧测力计的两端有两人向相反方向各用2N的力水平地拉弹簧,则弹簧测力计的示数及弹簧的伸长量分别为( )
A.0N,0cm
B.4N,4cm
C.2N,2cm
D.2N,1cm
(本题10分)如图所示,某同学在做“探究功与速度变化的关系”的实验。当小车在l条橡皮筋的作用下沿木板滑行时,橡皮筋对小车做的功记为W。当用2条、3条…橡皮筋重复实验时,设法使每次实验中橡皮筋所做的功分别为2W、3W…。
(1)、图中电火花计时器的工作电压是
V的交流电;
(2)、实验室提供的器材如下:长木板、小车、橡皮筋多根、钉子、打点计时器、纸带、电源等。还缺少的测量器材是
。
(3)图中小车上有一固定小螺钉,下图给出了4种橡皮筋与小螺钉的套接方式示意图,为减小实验误差,你认为最合理的套接方式是
。
(4)在正确操作的情况下,某次所打的纸带如下图所示。打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量橡皮筋做功后小车获得的速度,应选用纸带的
部分进行测量(根据下面所示的纸带回答),小车获得的速度是
m/s。(计算结果保留两位有效数字)
甲、乙都是使用电磁打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置图。
(1)较好的装置是
(填“甲”或“乙”);
(2)某同学用关系式
验证机械能是否守恒,他采用较好的装置进行实验,得到如图丙所示的一条完整纸带,将纸带上打出的第一个点标为A点,第二个点标为B点,后面依次类推,分别标为C、D、E、F、G、H、I,则在D点时重物运动的速度大小为
m/s。(计算结果保留两位有效数字)
(3)若当地重力加速度g=9.80m/s
2
,比较重物在AD间的势能变化?E
p
和动能变化?E的大小关系为:?E
k
?E
p
(填“>”、“=”或“<”),分析造成的原因是
。
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