(1)该弹簧的原长为多少?
(2)该弹簧的劲度系数为多少?
答案 (1)15 cm (2)500 N/m
解析 解法一:(1)弹簧不产生弹力时的长度等于原长,由题图可知该弹簧的原长为l0=15 cm.
(2)据F=kx得劲度系数:k==,由图线可知,该弹簧伸长Δl=25 cm-15 cm=10 cm时,弹力ΔF=50 N.所以k== N/m=500 N/m.
解法二:根据胡克定律得F=k(l-l0),代入图像中的两点(0.25,50)和(0.05,-50).
可得50=k(0.25-l0)-50=k(0.05-l0)
解得l0=0.15 m=15 cm,k=500 N/m.
7、一根轻弹簧在10.0 N的拉力作用下,其长度由原来的5.00 cm伸长为6.00 cm.
(1)当这根弹簧长度为4.20 cm时,弹簧受到的力为多大?
(2)当弹簧受到15 N的拉力时,弹簧的长度是多少?(弹簧始终在弹性限度内)
答案 (1)8.0 N (2)6.50 cm
解析 (1)弹簧原长L0=5.00 cm=5.00×10-2 m
在拉力F1=10.0 N的作用下伸长到
L1=6.00 cm=6.00×10-2 m
根据胡克定律得F1=kx1=k(L1-L0)
解得弹簧的劲度系数
k===1.00×103 N/m
当压力为F2时,弹簧被压缩到L2=4.20 cm=4.20×10-2 m
根据胡克定律得,压力F2=kx2=k(L0-L2)=1.00×103 N/m×(5.00-4.20)×10-2 m=8.0 N.
(2)设弹簧的弹力F=15 N时弹簧的伸长量为x.
由胡克定律得x===1.50×10-2 m=1.50 cm
此时弹簧的长度为L=L0+x=6.50 cm.
8.如图所示为一轻质弹簧的弹力F大小和长度L的关系图像,试由图线求:
(1)弹簧的原长;
(2)弹簧的劲度系数;