题文
一根轻弹簧原长为X0,当上端固定,下端挂质量为m1的砝码,静止时,弹簧总长为X1,求:
(1)该弹簧的劲度系数K为多少?
(2)当挂质量为m2的砝码静止时,其总长为多少?
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)当弹力F等于m1g时,形变量x为:x1-x0,代入胡克定律F=kx得:
k=m1gx1-x0m2gx2-x0=m1gx1-x0;
(2)当弹力F等于m2g时,设弹簧的长度为:x2,形变量x为:x2-x0,代入胡克定律F=kx得:
x2=m2g(x1-x0)m1g+x0.
答:(1)该弹簧的劲度系数为:m1gx1-x0
(2)当挂质量为m2的砝码静止时,其总长为x2=m2g(x1-x0)m1g+x0
解析
m1gx1-x0
考点
据考高分专家说,试题“一根轻弹簧原长为X0,当上端固定,下端挂.....”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:




