题目
一根弹簧剪掉一小段,则它的劲度系数变小。
一根弹簧剪掉一小段,则它的劲度系数变小。
题目解答
答案
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解析
本题考查劲度系数的概念以及影响劲度系数的因素。解题思路是明确劲度系数的物理意义,分析弹簧剪掉一小段后其本质特性的变化,进而判断劲度系数是否改变。
劲度系数 $k$ 是描述弹簧本身性质的物理量,它由弹簧的材料、匝数、粗细等因素决定,与弹簧的长度无关。
设原弹簧的劲度系数为 $k_1$,弹簧的弹力公式为 $F = k_1x$(其中 $F$ 是弹簧所受的弹力,$x$ 是弹簧的形变量)。
当把弹簧剪掉一小段后,弹簧的材料、剩余匝数、粗细等本质特性并没有发生改变。此时对于剩余的弹簧,其弹力公式变为 $F = k_2x'$($k_2$ 为剩余弹簧的劲度系数,$x'$ 为剩余弹簧的形变量)。
由于弹簧的本质特性不变,所以剩余弹簧的劲度系数 $k_2$ 与原弹簧的劲度系数 $k_1$ 是相等的,即 $k_2=k_1$,而不是变小。所以“一根弹簧剪掉一小段,则它的劲度系数变小”这一说法是错误的。