一劲度系数k = 800N/m的轻质弹簧两端分别连接着质量均为12kg的物体A、B,将他们竖直静止在水平面上，如图16所示，现将一竖直向上的变力F作用A上，使A

题文

一劲度系数k = 800N/m的轻质弹簧两端分别连接着质量均为12kg的物体A、B,将他们竖直静止在水平面上，如图16所示，现将一竖直向上的变力F作用A上，使A开始向上做匀加速运动，经0．4s物体B刚要离开地面，求：（设整个过程弹簧都在弹性限度内，取g = 10m/s²）



小题1:此过程中所加外力F的最大值和最小值；
小题2:此过程中力F所做的功。

题型：未知 难度：其他题型

答案

小题1:t = 0时，外力F最小，


t = 0．4s时,外力F最大,


小题2:

解析

（1）t = 0时,弹簧的压缩量为x₁


    则


t = 0．4s时,弹簧的伸长量为x₂


   则


匀加速运动过程，


解得


t = 0时，外力F最小，


t = 0．4s时,外力F最大,




（2）过程末了时刻A的速度                        
在A上升的过程中,弹簧由压缩0．15m的状态变为伸长0．15m,弹力所作功的代数和为零,由动能定理有：



解得力F所做的功

考点

据考高分专家说，试题“一劲度系数k = 800N/m的轻质弹簧.....”主要考查你对 [弹力的大小、胡克定律 ]考点的理解。

弹力的大小、胡克定律

弹力的大小：

弹力的大小与物体的形变程度有关，形变量越大，产生的弹力越大；形变量越小，产生的弹力越小。
(1)一般情况下，弹力的大小可以利用平衡条件或牛顿运动定律计算出来；对于弹簧的弹力，在弹性限度内遵循胡克定律：
(2)胡克定律在弹性限度内，弹簧的弹力和其形变量(伸长或缩短的长度)成正比，即F=kx，式中k为劲度系数，x为弹簧的形变量，F为弹力。
胡克定律的图像如图所示。



①式中形变量是指在弹性限度内发生的。形变量x是弹簧在原长基础上的改变量，即弹簧伸缩后的长度L与原长L0的差：x=|L—L0|，不能将x当做弹簧的长度。
②胡克定律中劲度系数k的单位是N／m，由弹簧自身的条件(材料、长度、横截面积)决定，弹簧做好后，劲度系数是确定的。不同弹簧的劲度系数一般不同。
③劲度系数k的两种求法
a．由胡克定律F=kx知：k=F／x
b．由F一x图像知：

判定弹力的有无及其方向的方法：

判定弹力的有无及其方向的方法：