(1)某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时,将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂,测出其自然长度;然后在其下部施加外力F,测出弹簧的总长度L,改变外力F的大小,测出几组数据,作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示.(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)由图可知该弹簧的自然长度为______cm;该弹簧的劲度系数为______N/m.
(2)如图所示,质量M=2kg的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块A与质量m=kg的小球B相连.今用跟水平方向成α=30°角的力F=10N,拉着B带动A一起向右匀速运动,运动中A、B相对位置保持不变,取g=10m/s2.求:
(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ;
(2)A与水平杆间的动摩擦因数μ.
网友回答
解:(1)当外力F大小为零时,弹簧的长度即为原长,得原长为10cm;
图线的斜率是其劲度系数,k==50N/m.
(2)(1)设轻绳对B的拉力为T,以小球为研究对象,分析受力,作出力图如图1,由平衡条件可得:
Fcos30°=Tcosθ??????????? ①
Fsin30°+Tsinθ=mg?????????? ②
解得T=10N,tanθ=,即θ=30°
(2)以木块和小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图2.再平衡条件得
Fcos30°=f????????????? ③
N+Fsin30°=(M+m)g??????? ④
又f=μN?????????????????? ⑤
解得μ=
故