如圖所示，一根輕質(zhì)彈簧上端固定，下端掛一質(zhì)量為M的平盤，盤中放有質(zhì)量為m的物體，它們靜止時彈簧伸長了L，今向下拉盤使之再伸長△L后停止，然后松手放開，設(shè)彈簧總處于彈性限度內(nèi)，則剛松手時盤對物體的支持力等于多少？


解析:

裝置靜止時，用手對盤施加向下的力F使彈簧再伸長△L后停止，設(shè)彈簧勁度系數(shù)為k，由胡克定律知，。剛松手的瞬時F消失，F(xiàn)＝0，而彈簧還不能馬上收縮恢復(fù)，即整體所受的彈力和重力都不變，其合力還與原來的F大小相等，方向相反。設(shè)其加速度為a，盤對物體的支持力為，則

對整體：

而對物體m

當(dāng)整體原來處于靜止時有

得：

點(diǎn)評：牛頓第二定律描述的加速度與合外力的關(guān)系是同一個物體的瞬時對應(yīng)關(guān)系，對于彈簧而言，如果兩端有關(guān)聯(lián)物體，則與兩物體相聯(lián)的其它物體的受力發(fā)生變化的瞬時，彈簧由于恢復(fù)形變需要一個過程，所以可以認(rèn)為彈簧的形變還沒來得及恢復(fù)，彈力保持原來的值的大小不變。   

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，固定斜面的傾角θ=30°，物體A與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ=
3
2
，輕彈簧下端固定在斜面底端，彈簧處于原長時上端位于C點(diǎn)．用一根不可伸長的輕繩通過輕質(zhì)光滑的定滑輪連接物體A和B，滑輪右側(cè)繩子與斜面平行，A的質(zhì)量為2m，B的質(zhì)量為m，初始時物體A到C點(diǎn)的距離為L．現(xiàn)給A、B一初速度v0使A開始沿斜面向下運(yùn)動，B向上運(yùn)動，物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到C點(diǎn)．已知重力加速度為g，不計空氣阻力，整個過程中，輕繩始終處于伸直狀態(tài)，求此過程中：
（1）物體A向下運(yùn)動剛到C點(diǎn)時的速度；
（2）彈簧的最大壓縮量；
（3）彈簧中的最大彈性勢能．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（I）某同學(xué)查資料得知：彈簧的彈性勢能僅與彈簧的勁度系數(shù)和形變量有關(guān)，并且與形變量的平方成正比．為了檢驗此結(jié)論的正確性，他設(shè)計了如下實(shí)驗：
a）取一根輕質(zhì)彈簧和一根內(nèi)徑略大的直玻璃管，將玻璃管固定的水平桌面上，將彈簧插入玻璃管并固定一端，如圖所示．
b）將小鋼球放入玻璃管，輕推小球，使彈簧壓縮到某一位置后，測出彈簧的壓縮量x．c）然后突然撤去外力，小球沿水平方向彈出落在地面上．記錄小球的落地位置．
d）保持彈簧壓縮量不變，重復(fù)10次上述操作，從而確定小球的平均落點(diǎn)，測得小鋼球的水平射程s．
e）多次改變彈簧的壓縮量x的數(shù)值x1、x2、x3…，重復(fù)以上步驟，測得小鋼球的多組水平射程s1、s2、s3…．

請你回答下列問題：
①在實(shí)驗中，“保持彈簧壓縮量不變，重復(fù)10次上述操作，從而確定小球的平均落點(diǎn)”的目的是為了減小
偶然誤差
偶然誤差
（填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”）．
②若要測量小鋼球的水平射程s，除圖中畫出的取材以外，還必須選取的實(shí)驗器材是
BDE
BDE

A．秒表         B．刻度尺        C．螺旋測微器   D．白紙         E．復(fù)寫紙
③該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗的測量結(jié)果，作出了彈簧形變量x與小鋼球水平射程s的s-x圖象，并根據(jù)能量守恒定
律推導(dǎo)出了Ep與水平射程s的關(guān)系式：Ep=
mgs24k
，（式中h是開始時小球離地面的高度）．據(jù)此他推斷
出彈簧的彈性勢能Ep與x2成正比，他從Ep∝s2得到Ep∝x2的理由是
由圖象可看出s與x成正比，故Ep與x2成正比
由圖象可看出s與x成正比，故Ep與x2成正比
．

（II）（10分）用右圖所示的電路，測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻．電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時選成短路，電路中用一定值電阻R0起保護(hù)作用．除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗器材還有：
A．量程0-3V的電壓表
B．量程0-15V的電壓表
C．量程0-0.6A的電流表
D．量程0-3A的電流表
E．（阻值3Ω、額定功率5W）的定值電阻
F．（阻值10Ω、額定功率10W）的定值電阻
G．（阻值范圍0-10Ω、額定電流2A）的滑動變阻器
H．（阻值范圍0-100Ω、額定電流1A）的滑動變阻器
（1）要正確完成實(shí)驗，電壓表的應(yīng)選擇
3
3
V，電流表的應(yīng)選擇
C
C
； R0應(yīng)選擇
E
E
，R應(yīng)選擇
G
G
．（用選項字母符號表示）
（2）引起該實(shí)驗系統(tǒng)誤差的主要原因是
由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電池實(shí)際輸出電流�。�
由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電池實(shí)際輸出電流�。�
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在高1.5m的光滑平臺上有一個質(zhì)量為2kg的小球被一細(xì)線拴在墻上，球與墻之間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧．當(dāng)燒斷細(xì)線時，小球被彈出，小球落地時的速度方向與水平方向成60°角，則彈簧被壓縮時具有的彈性勢能為（g=10m/s2）（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在高h(yuǎn)為5m的光滑平臺上有一個質(zhì)量為0.2kg的小球被一細(xì)線拴在墻上，球與墻之間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧，當(dāng)燒斷細(xì)線時．小球被彈出，小球落地時的速度方向與水平方向成45°．求
（1）小球離開桌面時的初速度；
（2）彈簧被壓縮時具有的彈性勢能（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

某同學(xué)查資料得知：彈簧的彈性勢能僅與彈簧的勁度系數(shù)和形變量有關(guān)，并且與形變量的平方成正比．為了檢驗此結(jié)論的正確性，他設(shè)計了如下實(shí)驗：
（a）取一根輕質(zhì)彈簧和一根內(nèi)徑略大的直玻璃管，將玻璃管固定在水平桌面上，將彈簧插入玻璃管并固定一端，如圖1所示．
（b）將小鋼球放入玻璃管，輕推小鋼球，使彈簧壓縮到某一位置后，測出彈簧的壓縮量x．
（c）然后突然撤去外力，小鋼球沿水平方向彈出落在地面上，記錄小鋼球的落地位置．
（d）保持彈簧壓縮量不變，重復(fù)10次上述操作，從而確定小鋼球的平均落點(diǎn)，測得小鋼球的水平射程s．
（e）多次改變彈簧的壓縮量x的數(shù)值x1、x2、x3、…，重復(fù)以上步驟，測得小鋼球的多組水平射程s1、s2、s3、…
請你回答下列問題：
（1）在實(shí)驗中，“保持彈簧壓縮量不變，重復(fù)10次上述操作，從而確定小鋼球的平均落點(diǎn)”的目的是為了減小
 
（填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”）．
（2）若要測量小鋼球的水平射程s，除圖中畫出的器材以外，還必須選取的實(shí)驗器材是
 
．（填寫器材代號）
A．秒表  B．刻度尺  C．螺旋測微器   D．白紙  E．復(fù)寫紙
（3）該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗的測量結(jié)果，作出彈簧形變量x與小鋼球水平射程s的s-x圖象（如圖2），測量出了桌面離地面的高度為h，小球的質(zhì)量為m，根據(jù)能量守恒定律推導(dǎo)出了彈性勢能EP與水平射程s的關(guān)系式：EP=
 
．根據(jù)彈簧形變量x與小鋼球水平射程s的s-x圖象，推斷出彈簧的彈性勢能EP與x2成正比理由是
 
．精英家教網(wǎng)

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