有一根弹簧秤,左边受到F=20N的力,右边受到F=30N的力,求弹簧秤的示数?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/21 14:26:20

有一根弹簧秤,左边受到F=20N的力,右边受到F=30N的力,求弹簧秤的示数?
有一根弹簧秤,左边受到F=20N的力,右边受到F=30N的力,求弹簧秤的示数?

有一根弹簧秤,左边受到F=20N的力,右边受到F=30N的力,求弹簧秤的示数?
20N,同时匀加速向右运动,合力为10N.
受力分析,收两个力,向左的力20,向右的力30,合力是10向右.这个力是产生加速度的力.你可以想拉一个弹簧秤,加入读数是20,则你的拉力是20,但是还有一个力要拉住弹簧秤不动,根据受力平衡这个保持不动的力也是20.
如果你是初中生记住这个结论就行了,高中你自然就明白了.如果你是高中生请继续看.
弹簧秤视数是由于弹簧形变而产生的,而他产生形变必然有两个力,一个是固定住它的力,还有一个令它产生形变的力.你可以把固定的力看做20,又受一个外力向右30,此时若视数是10,则他两边的力都是10,而左边力只有20.可以理解为弹簧秤视数是两边力将它拉开的,即使弹簧形变两边的力应该相同,只能是20N另外10只能作为加速的来源.

弹簧秤是这样工作的,比如说你把弹簧秤挂在墙上,弹簧秤的钩子挂东西,而墙壁提供拉力保持力的平衡。比如说东西20N,墙壁也提供20N的拉力。东西多重,弹簧下降一定程度显示示数。现在你可以假设你把弹簧秤挂墙上,如果钩子挂着20N的重物,而墙壁本应该提供20N拉力来平衡,却提供了30N拉力往上拉,这就使得重物20N的力不够把弹簧下拉到示数20N的位置。
然而两个力是在同一条直线上的,并且反向,所以...

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弹簧秤是这样工作的,比如说你把弹簧秤挂在墙上,弹簧秤的钩子挂东西,而墙壁提供拉力保持力的平衡。比如说东西20N,墙壁也提供20N的拉力。东西多重,弹簧下降一定程度显示示数。现在你可以假设你把弹簧秤挂墙上,如果钩子挂着20N的重物,而墙壁本应该提供20N拉力来平衡,却提供了30N拉力往上拉,这就使得重物20N的力不够把弹簧下拉到示数20N的位置。
然而两个力是在同一条直线上的,并且反向,所以合力就是两个力的矢量和。30-20=10N,弹簧秤示数10N。

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10N和20N都不对。事实上,这道题没有唯一解。

下面解释。在此,我们假设弹簧秤的弹簧是轻质弹簧,即弹簧质量为0。否则,假设弹簧有质量,这题就太复杂了。

这里我们先说一下弹簧,轻质弹簧有一个重要性质,即弹簧内的弹力处处相等。(至于为什么你自己想)这一点保证了他的左边受到的拉力与右边收到的拉力大小相等。请记住这个结论,后面的分析会用到。

这道题我们用牛顿第二定律分析,如果你是初中生,没学牛顿第二定律的话,只能考验下你的自主学习能力了。因为凭感觉是很难说清楚的,而用数学表达式可以很清楚地解释这个问题。

我们把弹簧秤分作三部分来考虑:一是钩子,也就是题中的“左边”,设它的质量为m1;二是称东西时手拿的部分,也就是题中的“右边”,设它的质量为m2;三是弹簧,质量为0。

首先对整体进行受力分析。整体受到两个力:向左的力,设为F1;向右的力,设为F2。整体受到向右的力F2-F1,因此有向右的加速度a。根据牛顿第二定律,列出方程(1):

F2-F1=(m1+m2)*a

然后考虑弹簧。前面说了,弹簧左右两边受力大小相等,设大小为T。T也是弹簧秤的示数。

再对钩子进行受力分析。钩子受到两个力:一是向左的F1;二是弹簧给它的向右的拉力,根据牛顿第三定律(作用力与反作用力大小相等方向相反作用在一条直线上),向右的拉力大小为T。于是可以列出方程(2):

T-F1=m1*a

上面两个方程中,F1、F2是已知量,m1、m2是我们设的与结果有关的变量,a是我们设的参变量,T是要求的量。我们认为F1、F2、m1、m2已知,这样得到了两个方程和两个未知量(a与T)。消去a,得到T的表达式:

T=m1*F2/(m1+m2)+m2*F1/(m1+m2)

(可见图片)

注意我们这里假定m1+m2不等于零,否则除法不成立。

可见,T与m1和m2的比值有关,不是一个与m1和m2无关的常数。可以证明,T小于F1和F2中的较大者,而大于F1和F2中的较小者。当且仅当m1=0而m2不等于0时,T=F1;当且仅当m2=0而m1不等于0时,T=F2。

所以,答案为20N的稍微靠点谱,答案为10N的就不靠谱了。

下面考虑m1=m2=0的情况。一般我们在工程上或对数学要求不严格的物理中说的质量为零,只是因为其质量与我们要考虑的另一主体相比很小,以至于可以忽略不计。我们在T的表达式中,令m1趋于零,令m2趋于零,发现T的值仍与m1和m2这两个无穷小的比值有关,这是因为这里只有三个主体,没有质量更大的主体和他们相比较。

严格地考虑数学上的m1=m2=0的情况。这相当于F1和F2直接作用于弹簧两端。根据牛顿第三定律,弹簧弹力等于拉力,于是弹簧左边的弹力与右边的弹力不相等,这与我们前面说的弹簧两端弹力相等矛盾。这说明我们所用到的几个理论和假设(牛顿第二定律、牛顿第三定律、弹簧两段弹力相等、存在质量为零的弹簧秤)至少有一个与其他理论和假设不相容。这个就不细说了,留作思考题。

本来准备说下其他答案的分析错在哪里。不过他们的分析都在说“感觉”,从逻辑上看完全不知所云(所以结果不正确),我就懒得说了。只说一点,他们都提到“受力平衡”,但事实上受力不平衡。即使加上惯性力使之从形式上平衡,惯性力的大小也等于(F2-F1)/(m1+m2),不是凭感觉瞎说的。

写得很多,错误在所难免,望指正。

有一根弹簧秤,左边受到F=20N的力,右边受到F=30N的力,求弹簧秤的示数? 弹簧秤受到左边5N的力,右边受到7N的力弹簧秤的示数为多少 弹簧秤的示数是那边受到的力?是合力么?若左边5N右边3N的力,向左加速运动,那么示数为多少呢? 什么是绳子张力一根轻质绳子左边受到6N的力 右边受到5N的力,那绳子张力是多少啊-----------------------还有啊 对于张力有没有浅显易懂的解释 越通俗越好 在一根弹簧秤两边各挂一个20N的砝码,为什么弹簧秤示数还是20N 一个物体放置在桌上,左边受到往右10n的力,右边受到往左2n的力,物体保持静止不动.问物体受到了几个力?摩擦力算一个还是2个啊 滑轮,在如图所示的装置中,重30N的物体A,在水平力F的作用下以10cm/s的速度沿水平桌面做匀速直线运动,此时弹簧秤的示数为2N,则拉力F=( )N,物体A受到的摩擦力为( )N,在4s内,力F做的功为( 如图,物体A为10N,B为15N.用F=200N的力紧紧将二者压在竖直的墙上.A的右表面光滑.图的地址:求:1、B左表面受到的摩擦力大小和方向. 2、B右表面受到的摩擦力大小和方向.F为水平力.A和B静止不动!~ 重为100N的物体在水平面上向右运动,物体像水平面地动摩擦系数为0.2与此同时物体受到一个水平向左的力F=20N合力不是物理总共受到的力吗,如果合力为40那么说明物体往右的的动力为80N? 将两个相同的弹簧测力计的挂钩挂在一起,左边固定在墙上,然后用20N的拉力拉弹簧测力计.F左=?F右=?两个测力计都是量程为5N的.那么该显示多少?2.那么不固定在墙上,两边都用20N的力拉,分别显 高一物理知识盲点关于力学如果F=20N A和B最大静摩擦等于动摩擦为5N那么A受到的拉力为多少?还有弹簧受到的拉力是弹簧左端受到的拉力还是右段收到的拉力还是别的什么?弹簧左端受到的拉 弹簧秤下端挂着1个装满水的塑料袋,称的读数为20N,把它全部进入水中,受到浮力___N,弹簧秤读数___N 弹簧测力计 一边受力与两边受力如图一 两边各受F=10N的力 伸长量L1 图二 仅左边受到F=10N的力 伸长量L2L1和L2哪个大? 一根绷直的细线,左端受到10N的拉力,右端也受到10N的拉力,问绳的张力有多大?为什么是10N不是10+10=20N啊?请从本质上揭示! 用30N的水平力拉弹簧秤的挂钩,用20N的水平力拉弹簧秤另一边的圆环,弹簧秤上的示数 如图所示,重物G=800N,在水平拉力F的作用下,重物以100cm/s,速度匀速前进,此时a弹簧秤示数为50N,b绳拉力为120N.(不计弹簧秤重)则:(1)重物G受到地面的摩擦力是多大(2)绳子自由端的拉力的 用大小均为200N 方向相反的力分别拉弹簧秤的两端 则弹簧秤的示数和弹簧秤的受到的全力分别为() 如果弹簧秤两端受到两个不同的力,弹簧秤的示数如何求?