Question

【题目】如图，质量m=1kg的小球被竖直平面内的轻线和轻弹簧系着而处于静止，轻线和轻弹簧的另一端分别固定在竖直立柱和水平地面上，已知轻弹簧的劲度系数，其轴线与地面夹角，弹簧对小球的拉力F=10N，取重力加速度，求：

（1）弹簧的伸长量；

（2）轻线拉力T的大小及轻线与水平面的夹角。

Answer 1

【答案】(1) 0.02m，(2) .

【解析】试题分析：根据共点力平衡求出弹簧的弹力，从而根据胡克定律求出弹簧的伸长量；对小球受力分析，根据平衡条件列方程即可求解。

（1）对轻质弹簧，根据胡克定律有：F= kΔx

代入数据解得：Δx=0.02m

(2)对小球受力分析如图所示：

因为小球静止，根据平衡条件，在水平方向有：Tcosα＝Fcosθ

在竖直方向有：Tsinα＝Fsinθ+mg

联立以上并代入数据解得：T=10N α＝60°