18.如圖所示,輕質(zhì)彈簧兩端分別與M和m兩質(zhì)點(diǎn)拴接,M放在水平地面上,m壓在豎直的彈簧上,M=3m.當(dāng)整個(gè)裝置靜止時(shí),m距地面的高度為h,用豎直向上的力F緩慢上提m,使M剛好要脫離地面時(shí)F大小等于4倍的mg.此時(shí)m距地面的高度為 2h,則此彈簧自然伸長(zhǎng)時(shí)的長(zhǎng)度為$\frac{5h}{4}$.

分析 系統(tǒng)原來(lái)處于平衡狀態(tài),彈簧被壓縮,彈簧的彈力等于物體m的重力.由胡克定律求出彈簧壓縮量.將木塊m緩慢上提,使木塊B剛脫離接觸面時(shí),彈簧的彈力等于M的重力,根據(jù)胡克定律求出彈簧此時(shí)伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度,然后由幾何關(guān)系即可求出.

解答 解:
設(shè)彈簧勁度系數(shù)為k
由整體法,M剛好離開(kāi)地面時(shí),系統(tǒng)受力如圖所示,

所以:F=Mg+mg=4mg
此時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài),M受力平衡,彈簧受到的彈力為T=Mg=kx
初始時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài),且彈力T0=mg=kx
根據(jù)題意知,x+x0=2h-h=h,解得${x_0}=\frac{h}{4}$
彈簧原長(zhǎng)為${l_0}=h+{x_0}=\frac{5h}{4}$
故答案為:4;$\frac{5h}{4}$

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于彈簧問(wèn)題,往往先分析彈簧原來(lái)的狀態(tài),再分析變化后彈簧的狀態(tài),找出物體移動(dòng)距離與彈簧形變之間的關(guān)系.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)求行李箱從傳送帶上A端運(yùn)動(dòng)到B端過(guò)程中行李箱的速度;
(2)傳送帶與輪子間無(wú)相對(duì)滑動(dòng),不計(jì)輪軸處的摩擦,求為運(yùn)送該行李箱電動(dòng)機(jī)多消耗的電能;
(3)若傳送帶的速度v可在0~5.0m/s之間調(diào)節(jié),仍以v0的水平初速度從A端滑上傳送帶,且行李箱滑到B端均能水平拋出.請(qǐng)你在圖乙中作出行李箱從B端水平拋出到落地點(diǎn)的水平距離x與傳送帶速度v的關(guān)系圖象.(要求寫(xiě)出作圖數(shù)據(jù)的分析過(guò)程)

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C.物體運(yùn)動(dòng)的加速度為零時(shí),它的速度可能很大
D.速度變化越來(lái)越快,加速度一定越來(lái)越大

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6.下列各組物理量均為矢量的是( 。
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