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在水平地面上放一长为40cm的竖直轻弹簧,将质量为0.50kg的木块A轻轻放在竖直弹簧上,将弹簧压缩了5.0cm后,处于静止状态,如图所示.由此可知,弹簧的劲度系数为
100N/m
100N/m
.如果使小木块A从距地面42.4cm高处自由落下,落到弹簧上可以将弹簧压缩12cm.那么,小木块A从42.4cm处自由落下时,它距地面
0.35m
0.35m
 高时速度最大;将弹簧压缩到最大的过程中克服弹簧的弹力做功
0.72
0.72
.(取g=10m/s2
分析:根据胡克定律结合共点力平衡求出弹簧的劲度系数,知道在弹簧弹力与木块重力相等时,速度最大,当弹簧压缩到最低时,木块的速度为零,结合动能定理或能量守恒求出克服弹簧弹力做功的大小.
解答:解:根据胡克定律,结合共点力平衡得,mg=kx,解得k=
mg
x
=
5
0.05
N/m=100N/m

当物体的重力和弹簧的弹力相等时,速度最大.
则物块下降的高度h=42.4-40+5cm=7.4cm,则物块距离地面的高度H=42.4-7.4cm=35cm.
当弹簧压缩到最低点时,木块的速度为零,根据动能定理得,
mgh′-W=0
h′=2.4cm+12cm=14.4cm.
则W=mgh′=5×0.144=0.72J.
故答案为:100N/m;0.35m;0.72J
点评:解决本题的关键知道当弹簧的弹力与木块的重力相等时,速度最大,当压缩到最低点时,速度为零.
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在水平地面上放一长为40cm的竖直轻弹簧,将质量为0.50kg的木块A轻轻放在竖直弹簧上,将弹簧压缩了5.0cm后,处于静止状态,如图所示.由此可知,弹簧的劲度系数为______.如果使小木块A从距地面42.4cm高处自由落下,落到弹簧上可以将弹簧压缩12cm.那么,小木块A从42.4cm处自由落下时,它距地面______ 高时速度最大;将弹簧压缩到最大的过程中克服弹簧的弹力做功______.(取g=10m/s2
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在水平地面上放一长为40cm的竖直轻弹簧,将质量为0.50kg的木块A轻轻放在竖直弹簧上,将弹簧压缩了5.0cm后,处于静止状态,如图所示.由此可知,弹簧的劲度系数为    .如果使小木块A从距地面42.4cm高处自由落下,落到弹簧上可以将弹簧压缩12cm.那么,小木块A从42.4cm处自由落下时,它距地面     高时速度最大;将弹簧压缩到最大的过程中克服弹簧的弹力做功    .(取g=10m/s2

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图2-3-20

【解析】:恰好将物体拉起时,所用时间最短,此时弹簧的弹力恰好等于物体的重力,由此得kxmg,解得x=,

xat2t= = .

由于弹簧是轻弹簧,故拉力F始终与弹簧弹力大小相等,即Fkxkat2,0≤t≤ .

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

. 如图所示,在水平地面上放一质量为m的物体,物体上端与劲度系数为k的轻弹簧相连.在弹簧上端施加竖直向上的力F,使弹簧上端从弹簧自然状态由静止开始竖直向上做加速度为a的匀加速直线运动.问力F至少作用多长时间才能将物体拉起?写出在这段时间内拉力F随时间t的变化关系式.

图2-3-20

【解析】:恰好将物体拉起时,所用时间最短,此时弹簧的弹力恰好等于物体的重力,由此得kxmg,解得x=,

xat2t= = .

由于弹簧是轻弹簧,故拉力F始终与弹簧弹力大小相等,即Fkxkat2,0≤t≤.

 

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