Question

8．如圖甲為一輕質彈簧自然伸長時的狀態，圖乙為彈簧上放一個10N的鋼球靜止時的狀態，已知AB=8cm，BC=4cm，且彈簧的縮短量與受到的壓力成正比．當鋼球處于B位置時，彈簧對鋼球向上的力是10N；當鋼球從高處自由落下到最低點C位置時，彈簧對鋼球向上的力是15N；鋼球從C位置向上運動到A位置的過程中，彈簧的彈性勢能轉化為動能和重力勢能．

Answer 1

分析 （1）實驗室中常用彈簧測力計來測量力的大小，它的原理是在彈性限度內，彈簧的伸長與彈簧所受拉力成正比．
（2）判斷是哪種能量轉化成了另一種能量的標準是：減小的轉化為增多的．

解答 解：（1）小球放在彈簧上處于靜止狀態，彈簧對小球向上的力與小球重力是一對平衡力，所以F=G=10N；
由題意知，彈簧的縮短量與受到的壓力成正比，
所以彈簧每壓縮1cm時受力：$\frac{F}{AB}$=$\frac{10N}{8cm}$=1.25N/cm，
當小球由高處下落到C處時，彈簧被壓縮△L=AC=AB+BC=8cm+4cm=12cm，
所以彈簧對球的力：
F′=1.25N/cm×△L=1.25N/cm×12cm=15N．
（2）鋼球從C位置向上運動到A位置的過程中，彈簧的彈性勢能減小，此時小球動能增加，且重力勢能增加，故彈性勢能主要轉化為動能和重力勢能．
故答案為：10；15；動能和重力勢．

點評 此題考查了彈簧測力計的用途和原理，對于原理，應該清楚：在彈性限度內，彈簧的“伸長”或縮短量與受到的拉力或彈力成正比．