三个劲度系数为
、
、
的弹簧(不计自重)与二个质量均为m的物体,按如图所示方式连接在一起,A点为弹簧上端的初始位置,现将弹簧的上端竖直向上从A点拉到B点,此时最下面这个弹簧的弹力大小变为原来的
,求A点与B点间的距离。(已知弹簧弹力的大小可表示为
,x为弹簧拉长或压缩影量,k是由弹簧本身决定的一个常数,叫弹簧的劲度系数)
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更新时间:2024-04-08 20:46:04
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【知识点】 弹力
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【推荐1】在研究弹簧的伸长与外力关系的实验中,将弹簧水平放置测出其自然长度L0=10cm,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的,用记录的外力F与弹簧的伸长量X做出的F-X图像如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/8/17/2787929755205632/2795255963082752/STEM/8bfd3ef5-d6d4-4c2c-adf8-b87894081a6a.png?resizew=260)
(1)由图可知,该弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的伸长增加___________ cm。
(2)该图线不过原点0的原因是___________ 。
(3)当弹簧下端受到竖直向下4N的拉力作用时,弹簧的长度为___________ cm。
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(1)由图可知,该弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的伸长增加
(2)该图线不过原点0的原因是
(3)当弹簧下端受到竖直向下4N的拉力作用时,弹簧的长度为
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【推荐2】小明在选用弹簧测力计的过程中,发现测量大小相同的力时,用不同规格的测力计,弹簧伸长的长度不一样。对哪些因素会影响弹簧的伸长量,小明有三种猜想:
猜想1:制造弹簧所用的材料可能影响弹簧的伸长量;
猜想2:弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量;
猜想3:弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量。
小明为探究自己的猜想,设计出一个实验方案:
①将一根弹簧剪成长度不同的两根,测出两根弹簧的初始长度L1、L2;
②如图所示,固定弹簧的一端,用大小相等的力拉弹簧,测出两根弹簧的对应长度L1′、L2′;
③改变拉力的大小,重复实验步骤①②,记录实验数据。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/8/2631732791402496/2638964881629184/STEM/9bbc94cd111147ab8893e0c93069f18c.png?resizew=186)
(1)该实验方案研究的是猜想________ (填写序号);
(2)实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”,这样做的目的是________ ;
(3)实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”表明弹簧的伸长量还与________ 有关;
(4)探究此猜想需要研究和比较的物理量是________ 和________ 。
猜想1:制造弹簧所用的材料可能影响弹簧的伸长量;
猜想2:弹簧的原长可能影响弹簧的伸长量;
猜想3:弹簧的粗细可能影响弹簧的伸长量。
小明为探究自己的猜想,设计出一个实验方案:
①将一根弹簧剪成长度不同的两根,测出两根弹簧的初始长度L1、L2;
②如图所示,固定弹簧的一端,用大小相等的力拉弹簧,测出两根弹簧的对应长度L1′、L2′;
③改变拉力的大小,重复实验步骤①②,记录实验数据。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/8/2631732791402496/2638964881629184/STEM/9bbc94cd111147ab8893e0c93069f18c.png?resizew=186)
(1)该实验方案研究的是猜想
(2)实验方案中将“一根弹簧剪成长度不同的两根”,这样做的目的是
(3)实验方案中“用大小相同的力拉弹簧”表明弹簧的伸长量还与
(4)探究此猜想需要研究和比较的物理量是
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【推荐3】有些斜拉桥使用斜拉悬索来固定大桥,这就要求悬索要有很大的抗断拉力。小科所在的研究性学习小组的同学们很想知道上面的悬索能承受的最大拉力。由于悬索很长,抗断拉力又很大,直接测量很困难,他们便取来了同种材料制成的样品进行实验探究,实验的结果如下表所示。
(1)分析样品C的数据可知,其所受拉力
(单位
)与伸长量
(单位:
)遵循的函数关系式是______ 对C样品,在它的抗断拉范围内,若施加的拉为
,则它伸长______
。
(2)对比各样品的实验数据可知,悬索受到的拉力与悬索的伸长量均成正比,计算出各样品的比例系数,可以发现不同样品的比例系数不同,其比例系数与悬索的______ 和______ 有关。
样品 | 长度 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
样品A | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
样品B | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
样品C | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
样品D | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
样品E | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
(1)分析样品C的数据可知,其所受拉力
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(2)对比各样品的实验数据可知,悬索受到的拉力与悬索的伸长量均成正比,计算出各样品的比例系数,可以发现不同样品的比例系数不同,其比例系数与悬索的
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