分析 在兩個(gè)圖中分別對O點(diǎn)受力分析,受兩個(gè)彈簧的拉力和向下的拉力,根據(jù)平衡條件列式分別求解兩幅圖中的兩個(gè)拉力;最后結(jié)合胡克定律列式求解勁度系數(shù).
解答 解:掛重物m時(shí),由幾何關(guān)系可知,彈簧OA、OB與水平方向夾角α相等,且sinα=$\frac{5}{13}$,cosα=$\frac{12}{13}$,
此時(shí)兩彈簧長度lA1=lB1=65cm
對結(jié)點(diǎn)O做受力分析如圖,其平衡條件為:
FA1cosα=FB1cosα
FA1sinα+FB1sinα=T1
根據(jù)m平衡,此時(shí)掛線張力:T1=mg
代入數(shù)據(jù)得:FA1=65N,F(xiàn)B1=65N;
掛上重物M時(shí),設(shè)OA與水平方向夾角為β,由幾何關(guān)系可知,此時(shí)兩彈簧長度為
lA2=lABcosβ=72cm
lB2=lABsinβ=96cm
對結(jié)點(diǎn)O做受力分析如圖,其平衡條件為:
FA2=T2sinβ
FB2=T2cosβ
根據(jù)M平衡,此時(shí)掛線張力:T2=Mg,
代入數(shù)據(jù)得:
FA2=128N
FB2=96N
設(shè)A彈簧原長為lA,由胡克定律F=kx 可知
FA1=kA(lA1-lA)
FA2=kA(lA2-lA)
將上述兩式相減得:
FA2-FA1=kA(lA2-lA1)
代入數(shù)據(jù)可得:kA=900N/m
同理可得:kB=100N/m
答:彈簧A的勁度系數(shù)為900N/m,彈簧B的勁度系數(shù)為100N/m.
點(diǎn)評 本題是力平衡問題,關(guān)鍵是明確O點(diǎn)的受力情況,根據(jù)平衡條件列式求解彈簧的拉力,根據(jù)胡克定律求解勁度系數(shù).
利用正交分解方法解體的一般步驟:
①明確研究對象;
②進(jìn)行受力分析;
③建立直角坐標(biāo)系,建立坐標(biāo)系的原則是讓盡可能多的力落在坐標(biāo)軸上,將不在坐標(biāo)軸上的力正交分解;
④x方向,y方向分別列平衡方程求解.
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 勻速直線運(yùn)動是瞬時(shí)速度保持不變的運(yùn)動 | |
B. | 質(zhì)點(diǎn)的速度方向向西時(shí),它的加速度一定向西 | |
C. | 勻變速直線運(yùn)動的加速度始終保持不變 | |
D. | 自由落體運(yùn)動是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 輕繩對物塊B的拉力一定為60 N | |
B. | 地面對物塊B的摩擦力可能為112 N | |
C. | 地面對物塊B的支持力可能為36 N | |
D. | 輕繩對物塊B的拉力與地面對物塊B的摩擦力的合力一定豎直向上 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 小球的位移為2m,方向豎直向下,路程為8m | |
B. | 小球的位移為5m,方向豎直向上,路程為3m | |
C. | 小球的位移為3m,方向豎直向下,路程為8m | |
D. | 小球的位移為2m,方向豎直向上,路程為8m |
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