Question

一根輕彈簧的伸長(zhǎng)跟所受的外力（F）之間的關(guān)系如圖所示，試求：
（1）彈簧的勁度系數(shù)k；
（2）若彈簧原長(zhǎng)l₀=60cm，當(dāng)把彈簧壓縮到40cm長(zhǎng)時(shí)，需要多大的壓力F？
（3）如果用600N的拉力（仍在彈性限度內(nèi)，彈簧原長(zhǎng)同上），彈簧長(zhǎng)度l是多少？

Answer 1

分析：胡克的彈性定律是指：彈簧在發(fā)生彈性形變時(shí)，彈簧的彈力F和彈簧的伸長(zhǎng)量（或壓縮量）x成正比，即F=k?x．k是彈簧的勁度系數(shù)，它由材料的性質(zhì)所決定．

解答：解：（1）從圖象可以看出彈簧的形變量與彈簧受到的力成正比，
由胡克定律F=kx，
整理得：x=

1

k

F
由公式可看出圖象的斜率等于勁度系數(shù)的倒數(shù)，
所以彈簧的勁度系數(shù)：k=1500N/m，
（2）若彈簧原長(zhǎng)l₀=60cm，當(dāng)把彈簧壓縮到40cm長(zhǎng)，
此時(shí)彈簧的壓縮量：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：彈簧被拉長(zhǎng)△l=40cm
所以彈簧的總長(zhǎng)度為：l=l₀+△l=100cm
答：（1）彈簧的勁度系數(shù)為1500N/m．
（2）當(dāng)把彈簧壓縮到40cm長(zhǎng)時(shí)，需要300N的壓力．
（3）彈簧長(zhǎng)度 l=100cm．

點(diǎn)評(píng)：理解胡克定律的關(guān)鍵點(diǎn)是：形變量x既可以是伸長(zhǎng)量，也可以是壓縮量．