问题 问答题

一根轻弹簧的伸长跟所受的外力(F)之间的关系如图所示,试求:

(1)弹簧的劲度系数k;

(2)若弹簧原长l0=60cm,当把弹簧压缩到40cm长时,需要多大的压力F?

(3)如果用600N的拉力(仍在弹性限度内,弹簧原长同上),弹簧长度l是多少?

答案

(1)从图象可以看出弹簧的形变量与弹簧受到的力成正比,

由胡克定律F=kx,

整理得:x=

1
k
F

由公式可看出图象的斜率等于劲度系数的倒数,

所以弹簧的劲度系数:k=1500N/m,

(2)若弹簧原长l0=60cm,当把弹簧压缩到40cm长,

此时弹簧的压缩量:x=20cm

由胡克定律F=kx,

解得:F=300N

(3)如果用600N的拉力,

由胡克定律F=kx,

解得:弹簧被拉长△l=40cm

所以弹簧的总长度为:l=l0+△l=100cm

答:(1)弹簧的劲度系数为1500N/m.

(2)当把弹簧压缩到40cm长时,需要300N的压力.

(3)弹簧长度 l=100cm.

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