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Hooke's Law(胡克定律)

考纲要求

  • 使用 T=λxLT = \frac{\lambda x}{L} 计算弹性绳/弹簧的张力
  • 计算弹性势能 EPE=λx22L\text{EPE} = \frac{\lambda x^2}{2L}
  • 分析包含弹性绳的系统能量
  • 处理弹性绳与圆周运动、斜面等组合问题

核心公式

公式说明
T=λxLT = \frac{\lambda x}{L}张力(λ\lambda 为弹性模量,LL 为自然长度)
EPE=λx22L\text{EPE} = \frac{\lambda x^2}{2L}弹性势能
T=kxT = kx等价形式(k=λ/Lk = \lambda / L

常见问题类型

  1. 弹性绳静态平衡(求伸长量)
  2. 粒子沿斜面被弹性绳拉动
  3. 弹性绳在圆周运动中的应用
  4. 能量法求速度或位移

解题步骤

  1. 确定自然长度 LL 和实际长度
  2. 计算伸长量 xx
  3. 写出张力
  4. 列平衡方程或能量方程
  5. 注意弹性绳不能受压