为什么弹簧测力计要对拉,弹簧测力计在什么情况下可以斜拉

首页 > 车主 > 作者:YD1662023-06-10 12:54:55

初中生们在学习物理时肯定会遇到这样的情况:有一种题,似乎是物理老师在课上讲过的,好像就应该这么做,可是怎么就错了呢?

为什么弹簧测力计要对拉,弹簧测力计在什么情况下可以斜拉(1)

有些物理题,哪怕物理老师讲好几遍,仍然有些学生不会,这样的无奈,每届学生都在重复着,每次遇到此类知识点时,物理老师总是千叮咛万嘱咐,可是总有些学生不往心里去,要么只懂得表象而不深究内部物理原理,要么根本就没有认真听课。

对于初二的学生们来说,刚刚开始接触力学内容,似乎一切都是新鲜的知识,甚至很多实验现象都非常有趣,但是,他们开始渐渐感觉到了物理题似乎并没有看起来那么有趣,很多物理题的正确结果常常和自己所想的不一致。

比如说下面这道物理题:

为什么弹簧测力计要对拉,弹簧测力计在什么情况下可以斜拉(2)

这道物理题的实质其实是研究弹簧的弹力与什么因素有关!

在初中物理中,只是定性的简单研究“弹簧的弹力与形变量”之间的关系,甚至只要求知道“形变量越大、弹力越大”这个初步结论。稍微难一些的此类题就是把探究实验与函数图像相结合,从而得出弹力与形变量成正比的结论。

对于上面这道题,我们首先要知道四根弹簧是完全相同的,由于弹簧可以伸长也可以缩短,因此本题中,伸长量相同的弹簧弹力相同,压缩量相同的弹簧弹力也相同。题中还给出了另一个很重要的条件:F均为水平方向的大小相等的力,由于四个弹簧都处于静止状态,因此其长度取决于弹力方向和大小。

为什么弹簧测力计要对拉,弹簧测力计在什么情况下可以斜拉(3)

在这道题中,真正迷惑一部分学生的是“手对弹簧的拉力或者压力”与同种情况下的“墙对弹簧的拉力或者压力”是否相同的问题。

出错的学生都以为,“手对弹簧的拉力或者压力”大于同种情况下的“墙对弹簧的拉力或者压力”!

这其实牵扯到一个最为关键的问题,要使弹簧整体处于静止状态,则其两端所受的拉力或者压力必须相等,这两对力都是一对平衡力,因此,甲图中“弹簧左端所受到的墙的向左拉力”等于“右端手对弹簧施加的向右拉力”,乙图中“弹簧左端所受到的墙的向右压力”等于“右端手对弹簧施加的向左压力”。

为什么弹簧测力计要对拉,弹簧测力计在什么情况下可以斜拉(4)

所以,对于甲丙两图来说,弹簧左端所受到的力大小都是相同的!丙图中的手可以被甲图中的墙代替,反之亦然,也就是说手和墙的作用效果可以是相同的,类似的,如果是竖直的弹簧挂一个重物的话,如果重物的重力和墙施加的力大小相同的话,其实也说明重物产生的作用效果也是相同的,都是使弹簧产生相同的形变量、从而产生相同的弹力!因此,这两个图中的弹簧伸长量是相同的,所以长度也是相同的!

同理可得乙图和丁图中墙和手产生的效果也是相同的!因此这两图中的弹簧长度也是相同的!

也就是说,“手对弹簧的拉力或者压力”等于同等情况下的“墙对弹簧的拉力或者压力”!

此处有个关键就是,处于静止状态的弹簧不可能只有一端受力而另一端不受力!而且,处于静止状态的弹簧,其两端受力大小一定是相同的!

为什么弹簧测力计要对拉,弹簧测力计在什么情况下可以斜拉(5)

所以请记住,弹簧的任意一端,施力物体可以是手、也可以是墙、还可以是重物等!手、墙、重物等这些施力物体产生的作用效果完全可以是相同的!因此使弹簧发生的形变量也可以是相同的、其长度也可以是相同的!

​因此,本题的答案应该是B。

错选了A选项的同学请以后牢牢记住弹簧的这个特性,类似的题还经常出现在弹簧测力计中,比如说两个弹簧测力计对拉,两端拉力相同,则弹簧测力计的示数就是拉力大小!

中学生朋友们,养成每天总结归纳的习惯吧,每天哪怕只突破一两个疑难问题,中考之前也可以有非常大的收获!为了美好的未来,加油!

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