Question

【题目】为测量竖直方向的加速度，某研究小组利用一根轻弹簧、刻度尺、钩码制作了一个测量加速度的装置。如图所示，轻弹簧上端固定在竖直放置的刻度尺的零刻线处，下端不a 挂钩码时指针指在A（0.10m）位置；挂上质量为0.2kg 的钩码，平衡时指针处在B（0.14m） 位置。把B 位置标为加速度的 0刻度值。（取g＝10m/ s2）

（1）求弹簧的劲度系数k 。

（2）将该装置挂在竖直上升的升降机中，发现指针处在C（0.16m） 位置。C 位置应标注的加速度值是多少？此时钩码处于“超重”还是“失重”状态？

Answer 1

【答案】（1）k=50N/m（2）ac=5m/s2“超重”状态

【解析】

(1)根据胡克定律，弹簧的伸长量与拉力成正比，即F=k△x，代入数据求解劲度系数即可；

(2)由图读出弹簧的长度，由胡克定律求出弹簧的弹力，由牛顿第二定律求出加速度即可。

(1)弹簧的伸长量：△x=l2-l1=0.14-0.10=0.04 m

挂质量为0.2kg钩码时弹簧的弹力：F=mg=0.2×10=2N

弹簧的劲度系数：；

(2) 由牛顿第二运动定律得：

解得：，方向向上，

C 位置应标注的加速度值为5m/s2 ，钩码处于“超重”状态。