1、第七章力弹力练习题力弹力是物理学中的一个重要概念,它描述了物体受到外力作用后发生变形,并试图恢复到原来形状的特性。在这一章节中,我们将探讨力弹力的基本原理,并提供一些与力弹力相关的练习题,以帮助读者巩固所学知识。一、力弹力的基本原理力弹力是弹性体受到外部力作用时产生的一种恢复力。它是由弹性体内部原子或分子的碰撞和相互作用引起的。当外部力作用于弹性体上时,弹性体内部的原子或分子会发生位移和变形,但它们之间的相互作用力会试图将其恢复到原来的位置和形状。这种恢复力就是力弹力。力弹力的大小与弹性体的刚度有关,刚度越大,力弹力就越大;反之,刚度越小,力弹力就越小。力弹力的方向始终指向弹性体内部,与外力的
2、方向相反。当外力作用结束后,弹性体会恢复到原来的形状。二、练习题11. 弹簧的刚度系数为100 N/m,现有一物体悬挂在弹簧上,其质量为2 kg。求物体受到的力弹力大小。解析:根据力弹力的基本公式 F = k * x,其中 F 为力弹力的大小,k 为弹簧的刚度系数,x 为弹簧的伸长量。根据受力分析,物体受到重力的作用,因此伸长量为 x = mg/k = 2 * 9.8 / 100 = 0.196 m。代入公式,可得 F = 100 * 0.196 = 19.6 N。因此,物体受到的力弹力大小为19.6 N。2. 在一个矩形橡胶片上施加水平拉伸力F,使其伸长量为x。已知橡胶片的刚度系数为50 N
3、/m,求橡胶片上产生的力弹力大小。解析:根据力弹力的基本公式 F = k * x,其中 F 为力弹力的大小,k 为橡胶片的刚度系数,x 为橡胶片的伸长量。代入已知数据,可得 F = 50 * x。因此,橡胶片上产生的力弹力大小为50x N。三、练习题21. 一个质量为1 kg的物体静止放在水平平面上,受到与水平面垂直的力弹力为10 N。求该物体所受到的重力的大小。解析:根据力的平衡条件,物体所受到的重力的大小等于力弹力的大小。因此,该物体所受到的重力的大小为10 N。2. 一个弹性体在外力作用下发生形变,其中外力的大小为20 N,力弹力的大小为30 N。求该弹性体所受到的净力以及形变方向。解析
4、:根据外力与力弹力的大小关系,净力的大小等于外力的大小减去力弹力的大小。因此,净力的大小为20 N - 30 N = -10 N。净力的方向与外力的方向相反,即净力的方向为外力的方向。四、练习题31. 对于一根弹簧,当外力的大小为8 N时,伸长量为0.2 m。求弹簧的刚度系数。解析:根据力弹力的基本公式 F = k * x,其中 F 为力弹力的大小,k 为弹簧的刚度系数,x 为弹簧的伸长量。代入已知数据,可得 8 N = k * 0.2 m。因此,弹簧的刚度系数为40 N/m。2. 一个弹性体在外力作用下发生形变,其中外力的大小为15 N,形变量为0.05 m。求该弹性体所受到的力弹力的大小。解析:根据力弹力的基本公式 F = k * x,其中 F 为力弹力的大小,k 为弹性体的刚度系数,x 为形变量。代入已知数据,可得 F = 15 N / 0.05 m = 300 N。因此,该弹性体所受到的力弹力的大小为300 N。综上所述,力弹力是力学中的一个重要概念,描述了物体受到外力作用后产生的恢复力。通过练习题的实践,读者可以更好地理解力弹力的基本原理和计算方法。掌握力弹力的知识对于理解弹性体的性质和应用具有重要意义。