一勁度系數(shù)k = 800N/m的輕質(zhì)彈簧兩端分別連接著質(zhì)量均為12kg的物體A、B,將他們豎直靜止在水平面上，如圖16所示，現(xiàn)將一豎直向上的變力F作用A上，使A開(kāi)始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)0．4s物體B剛要離開(kāi)地面，求：（設(shè)整個(gè)過(guò)程彈簧都在彈性限度內(nèi)，取g = 10m/s2）

      （1）此過(guò)程中所加外力F的最大值和最小值；

      （2）此過(guò)程中力F所做的功。

（1）t = 0時(shí),彈簧的壓縮量為x1

          則

t = 0．4s時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為x2

    則

勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程，

解得

t = 0時(shí)，外力F最小，

t = 0．4s時(shí),外力F最大,

（2）過(guò)程末了時(shí)刻A的速度                        

在A上升的過(guò)程中,彈簧由壓縮0．15m的狀態(tài)變?yōu)樯扉L(zhǎng)0．15m,彈力所作功的代數(shù)和為零,由動(dòng)能定理有：

解得力F所做的功

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2012?東城區(qū)模擬）橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)伸長(zhǎng)量x與彈力F成正比，即F=kx，k的值與橡皮筋未受到拉力時(shí)的長(zhǎng)度L、橫截面積S有關(guān)，理論與實(shí)際都表明k=
YS
L
，其中Y是一個(gè)由材料決定的常數(shù)，材料力學(xué)上稱(chēng)之為楊氏模量．
（1）在國(guó)際單位中，楊氏模量Y的單位應(yīng)該是
D
D
．     
A． N       B． m   
C． N/m     D． Pa
（2）在一段橫截面積是圓形的橡皮筋，應(yīng)用如圖（甲）所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)量出它的楊氏模量Y的值，首先利用毫米刻度尺測(cè)得橡皮筋的長(zhǎng)度L=20.00cm，利用測(cè)量工具a測(cè)得橡皮筋未受到拉力時(shí)的直徑D=4.000mm，那么測(cè)量工具a應(yīng)該是
螺旋測(cè)微器
螺旋測(cè)微器

（3）用如圖（甲）所示的裝置就可以測(cè)出這種橡皮筋的Y值，下面的表格是橡皮筋受到的拉力F與伸長(zhǎng)量x的實(shí)驗(yàn)記錄．處理數(shù)據(jù)時(shí)，可在圖（乙）中作出F-x的圖象，由圖象可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k=
3.1×102
3.1×102
N/m．（保留兩位有效數(shù)字）
拉力F（N） 5 10 15 20 25
伸長(zhǎng)量x（cm ） 1.6 3.2 4.8 6.4 8
（4）這種橡皮筋的楊氏模量Y=
5×106Pa
5×106Pa
．（保留一位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2007?深圳一模）如圖所示，質(zhì)量為M=400g的鐵板固定在一根輕彈簧上方，鐵板的上表面保持水平．彈簧的下端固定在水平面上，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．在鐵板中心的正上方有一個(gè)質(zhì)量為m=100g的木塊，從離鐵板上表面高h(yuǎn)=80cm處自由下落．木塊撞到鐵板上以后不再離開(kāi)，兩者一起開(kāi)始做往復(fù)運(yùn)動(dòng)．木塊撞到鐵板上以后，共同下降l1=2.0cm的時(shí)刻，它們的共同速度第一次達(dá)到最大值．又繼續(xù)下降了l2=8.0cm后，它們的共同速度第一次減小為零．空氣阻力忽略不計(jì)，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度取g=10m/s2．求：
（1）彈簧的勁度系數(shù)k．
（2）從木塊和鐵板共同開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)到它們的共同速度第一次減小到零的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能增加了多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

以下是一位同學(xué)探究“彈力與形變的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，他按以下步驟完成了正確的操作：
（1）將鐵架臺(tái)固定于桌子上，并將彈簧的一端系與鐵架臺(tái)的橫梁上，在彈簧附近豎直固定一刻度尺；
（2）記下不掛鉤碼時(shí)，其下端在刻度尺上的刻度L0；
（3）依次在彈簧下端掛上1個(gè)、2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)…鉤碼，并分別記下鉤碼靜止時(shí)，讀出彈簧下端所對(duì)應(yīng)的刻度，并記錄在表格內(nèi)，然后取下鉤碼；
（4）以彈簧伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo)，彈力為縱坐標(biāo)，描出各組數(shù)據(jù)（x，F(xiàn)）對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，并用平滑的曲線(xiàn)連接起來(lái)；
（5）以彈簧的伸長(zhǎng)量為自變量，寫(xiě)出彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系式；
（6）解釋函數(shù)表達(dá)式中常數(shù)的物理意義．
下表是這位同學(xué)探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系所測(cè)的幾組數(shù)據(jù)：
彈力（F/N） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
彈簧原來(lái)長(zhǎng)度（L0/cm） 15.0 15.0 15.0 15.0 15.0
彈簧后來(lái)長(zhǎng)度（L/cm） 16.2 17.3 18.5 19.6 20.8
彈簧伸長(zhǎng)量（x/cm）
1.2
1.2
2.3
2.3
3.5
3.5
4.6
4.6
5.8
5.8
①算出每一次彈簧的伸長(zhǎng)量，并將結(jié)果填在上表的空格內(nèi)．
②請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上做出F-x圖線(xiàn)．
③可得彈簧的勁度系數(shù)k=
40N/m
40N/m
．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖8-4-4，一個(gè)上下都與大氣相通的直圓筒，內(nèi)部橫截面的面積S=0.01 m2，中間用兩個(gè)活塞A和B封住一定質(zhì)量的理想氣體，A、B都可沿圓筒無(wú)摩擦地上下滑動(dòng)，但不漏氣，A的質(zhì)量可不計(jì)，B的質(zhì)量為M，并與一勁度系數(shù)k=5×103 N/m的較長(zhǎng)的彈簧相連.已知大氣壓強(qiáng)p0=1×105 Pa，平衡時(shí)，兩活塞間的距離l0=0.6 m，現(xiàn)用力壓A，使之緩慢向下移動(dòng)一定距離后，保持平衡.此時(shí)，用于壓A的力F=5×102 N，求活塞A向下移動(dòng)的距離.(假定氣體溫度保持不變)

圖8-4-4

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖8-4-4，一個(gè)上下都與大氣相通的直圓筒，內(nèi)部橫截面的面積S=0.01 m2，中間用兩個(gè)活塞A和B封住一定質(zhì)量的理想氣體，A、B都可沿圓筒無(wú)摩擦地上下滑動(dòng)，但不漏氣，A的質(zhì)量可不計(jì)，B的質(zhì)量為M，并與一勁度系數(shù)k=5×103 N/m的較長(zhǎng)的彈簧相連.已知大氣壓強(qiáng)p0=1×105 Pa，平衡時(shí)，兩活塞間的距離l0=0.6 m，現(xiàn)用力壓A，使之緩慢向下移動(dòng)一定距離后，保持平衡.此時(shí)，用于壓A的力F=5×102 N，求活塞A向下移動(dòng)的距離.(假定氣體溫度保持不變)

圖8-4-4

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