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弹簧的受力分析

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2023-01-01 02:15:34

弹簧的受力分析

最佳答案
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2025-05-06 07:26:37

一根弹簧,在它下面挂5N重的砝码时,弹簧伸长了4cm,如果把这根弹簧放在不计摩擦的水平桌面上,在弹簧两端用相等的力把弹簧拉伸了8cm,则弹簧每端受到的拉力为(10)牛。

分析:在弹性限度内,弹簧长度的变化量和受到的外力成正比,如果外力为压力,则压力与弹簧压缩的长度成正比,如果外力为拉力,则拉力与弹簧伸长的长度成正比。一根弹簧,在它下面挂5N重的砝码时,弹簧伸长了4cm,这意味着当弹簧受到拉力等于5牛时,弹簧可伸长4厘米,因此如果弹簧伸长8厘米,则弹簧受到拉力=5牛×(8厘米/4厘米)=10牛。为了保持弹簧的受力能二力平衡,所以当弹簧一段受到10牛拉力作用时,另一端也受到10牛拉力作用。

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2025-05-06 07:26:37

L1:都是静止状态,故弹簧受力平衡,墙对弹簧拉力为F。弹簧对墙拉力为F。反作用力和作用力相等,所以弹簧的弹性形变的力=F。

L2:=L1。墙壁也好,人也好,两端什么在拉不是关键,关键是给了多少拉力。由于都是F的力,所以显然弹簧自己是受力平衡。那么就和L1一样,弹簧的弹性形变给的力=F。

L3:受力不平衡状态,由于弹簧本身无质量,摩擦力又是0,弹簧+物块组成的系统,总质量=m,系统加速度a=F/m,且系统内两个物体相对静止,所以木块加速度也是a,那么也就是说弹簧对物块的拉力也是F,故弹性形变提供的力=F。

L4:受力不平衡状态,由于弹簧本身无质量,摩擦力大于0,弹簧+物块组成的系统,总质量=m,系统加速度a=(F-摩擦力)/m=物块加速度,所以物块受到合力是(F-摩擦力),所以弹簧给予物块的力是F。

此题重点在于弹簧无质量,但是却又存在,也就是一个无限小。那么,只要弹簧两端拉力出现不平衡,弹簧就有无限大的加速度,而弹簧+物块的系统加速度必然不能无限大且,所以弹簧必然处于受力平衡的状态,却同时又不一定没有加速度。实际上这是一个0/0=?的愚蠢问题。

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2025-05-06 07:26:37

注意两个问题:首先,受力分析要注意研究对象,再一个就是力是由直接接触的物体的作用而来。

f2对弹力F1'的影响是间接产生的,由下可见。

取整体: ∑Fx=0    F-f1-f2=0    (1)    -->F=f1+f2   (a)

取1: ∑Fx=0    F-f1-F'=0    (2)  -->F'=F-f1     (b)

取2: ∑Fx=0  F'-f2=0    (3)  -->F'=f2      (c)-->可见f2对弹力F1'的影响

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2025-05-06 07:26:37
1.弹簧受两个力。一个是向左的外力F,另一个是墙给弹簧向右的力。由于弹簧处于平衡状态,所以,左右两边的力是一对平衡力大小相等都是F,但方向相反。弹力大小为F。

2.是指左边受到的力。考察的是平衡力。弹簧受两个力平衡时,弹力的大小等于其中一个力的大小。

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2025-05-06 07:26:37
1左端在墙上 墙给他了一个F的拉力 磁情况和2一样 左右受力都是F故合外力为0

3中物体受到F拉力加速运动

4中拉力F很好理解

对于4根弹簧 受力都是F 故伸长量相同

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2025-05-06 07:26:37
两个小球所受的弹力都是mg*tanθ/2,分别在左右两端对弹簧各自施加mg*tanθ/2的压力,此时弹簧中的弹力还是mg*tanθ/2,不是2mg*tanθ/2

一般的情况下,如果弹簧一端固定,另一端施加F的压力,那么弹簧内的弹力是F,要注意此时固定端其实也给弹簧施加了F的压力

如果弹簧两端各收到F的压力,那么弹簧中的弹力也是F

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2025-05-06 07:26:37
对弹簧来说,两端受力,弹簧受力为2F,但此力是一对大小相等方向相反的力,他的合力为零。分析时:以弹簧一端固定,只考虑一端(因为弹簧受力时两端的受力是相等的)当人拉弹簧时,在受力处人的力的方向指向拉弹簧的方向,而弹簧会产生大小相等方向相反的反作用力指向弹簧本身,两端情形相同。