物体间的相互作用复习

学生姓名 王静 年 级 高三 授课日期 2011-8-19 教师姓名 邓立志 课 时 2
教学课题 物体间的相互作用
教学目标 ⑴知道力的三要素，会画力的图示和力的示意图；⑵知道重力的概念及重心的确定方法；⑶知道什么是弹力以及弹力产生的条件；⑷知道摩擦力产生的条件，会判断摩擦力的方向；⑸掌握力的平行四边形定则；⑹理解共点力作用下的物体平衡条件及其在解题中的应用；
教学重点 弹力有无的判断和弹力方向的判断、弹力大小的计算；正确理解最大静摩擦力的概念；
教学难点 弹力的有无及弹力方向的判断；如何判定力的作用效果及分力的确定；
教 学 过 程
一、温故知新
．在匀变速直线运动中，下列说法中正确的是
(A)相同时间内位移的变化相同 (B)相同时间内速度的变化相同
(C)相同时间内加速度的变化相同 (D)相同路程内速度的变化相同.
答案:B
．物体从光滑的斜面顶端由静止开始匀加速下滑，在最后1s内通过了全部路程的一半，则下滑的总时间为______s.
答案:
解析：用比例法求解，设总时间为，总路程为，则全程有①，前一半路程有②，联立①②式解得
．一物体作匀变速直线运动，速度图像如图所示，则在前4s内(设向右为正方向)
(A)物体始终向右运动
(B)物体先向左运动，2s后开始向右运动
(C)前2s物体位于出发点的左方，后2s位于出发点的右方
(D)在t=2s时，物体距出发点最远
答案:BD
．一辆汽车在十字路口等候绿灯，当绿灯亮时汽车以3m／s2的加速度开始行驶，恰在这时一辆自行车以6m／s的速度匀速驶来，从后边赶过汽车，则汽车在追上自行车之前两车相距最远距离是______m，追上自行车时汽车的速度是______m／s.
答案:6,12
解析：对汽车有，对自行车有
二者相距，当时，有最大值为；
设汽车追上自行车时速度为，由相遇时的位移关系有，得；
．利用图中所示的装置可以研究自由落体运动。实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落。打点计时器会在纸带上打出一系列的小点。
⑴为了测试重物下落的加速度，还需要的实验器材有 。（填入正确选项前的字母）
A.天平 B.秒表 C.米尺
⑵若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重物加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此错误差的原因：
。
【答案】⑴C ⑵打点计时器与纸带间的摩擦
【解析】⑴时间由打点计时器确定，用米尺测定位移。答案C⑵打点计时器与纸带间的摩擦
．如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。
①已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_________。
②ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图中读出A、B两点间距s=________；C点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字)。
【答案】①0.02s ②0.70cm 0.100m/s
【解析】C点的瞬时速度等于BD段的平均速度
．某同学在探究加速度与力的关系时，得到的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10 s，共中S1=7.05 cm、S2=7.68cm, S3=8.33 cm、S4=8.95 cm、S5=9.61 cm、S6=10.26 cm，则A点处瞬时速度的大小是 0.86 m/s，小车运动的加速度计算表达式为 ，加速度的大小是 0.64 m/s2。（结果保留两位有效数字）
．如图是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点。加速度大小用a表示。
①OD间的距离为 cm。
②如图是根据实验数据绘出的图线（s为各计数点至同一起点的距离），斜率表示 ，其大小为 m/s2（保留三位有效数字）
答案：⑴①1.20 ②加速度一半，0.933
解析：（1）①1cm+1mm×2.0格=1.20cm，②加速度一半，，所以a=0.933m/s2
二、知识梳理
知能点力
⑴力的定义：力是物体对物体的作用；
⑵力的基本特征
①物质性；②相互性；③矢量性；④力的独立性；
⑶力的分类
①根据产生力的原因即根据力的性质命名；②根据力的作用效果命名；③按作用方式命名；④按研究对象命名；
⑷力的作用效果
①静力效果；②动力效果；
⑸力的三要素：力的大小、方向、作用点称为力的三要素；
表示力的三要素的方法：力的图示和力的示意图；
⑹力的大小和方向
①力的大小用弹簧秤来测量；②力是有方向的物理量；
．练一练：下列说法中正确的是
A、甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用
B、只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受到力，不会施力
C、任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体
D、在力的图示法中，线段长短与对应力的大小成正比
CD[力的作用是相互的，A错；任何物体都可以施力，B错；物体的作用是相互的，C对]
知能点重力
⑴重力的产生：由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力；地球上一切物体都受到地球的吸引；重力的施力物体是地球. 实际上重力是地球对物体引力的一个分力，而引力的另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力；
知能点重心：
⑴定义：一个物体的各部分都要受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心；重心位置取决于质量分布和形状；
①质量均匀分布的物体，重心的位置只跟物体的形状有关，有规则几何形状的均匀物体，它的重心就在几何中心上；
②质量分布不均匀的物体，重心的位置除跟物体的形状有关外，还跟物体内 质量的分布有关；
③物体重心的位置，可以在物体上，也可以在物体外，例如均匀球体的重心在球心处，而圆环的重心就不在环上，而在圆环的几何中心处；
④悬挂法确定薄板的重心；
．练一练：病人在医院里输液时，液体一滴滴从玻璃瓶中滴下，在液体不断滴下的过程中，玻璃瓶连同瓶中液体共同的重心将
A.一直下降 B.一直上升 C.先降后升 D.先升后降
答案：C
解析：当瓶中盛满液体时，重心在瓶的中部，随着液体的滴出，重心下降；当瓶中液面下降到某一位置后，重心又开始上升，当液体滴完时，重心又上升到原来的位置附近.
知能点弹力
⑴定义：发生弹性形变的物体恢复原状，对跟它接触并使之发生形变的另一物体产生的力的作用，叫弹力；
⑵弹力产生条件：⑴物体直接接触；⑵有弹性形变；
⑶弹力有无的判断方法
①“假设法”；②“替换法”；
⑷弹力的方向：弹力的方向与物体形变的方向相反；
⑸弹力的大小
①弹簧类：在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧伸长（或压缩）的长度成正比（胡克定律），F=kx（K是劲度系数，由弹簧本身的性质决定）；
②非弹簧类：弹力由平衡条件或动力学规律求解；
知能点胡克定律
⑴内容：在弹性限度内，弹簧弹力和弹簧形变量成正比；
⑵推导出的重要结论：（弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比）
．练一练：S1和S2分别表示劲度系数为k1和k2的两根弹簧，k1>k2.a和b表示质量分别为ma和mb的两个小物体，ma>mb，将弹簧与物块按右图所示方式悬挂起来，现要求两根弹簧的总长度最大，则应使
(A)S1在上，a在上 (B)S1在上，b在上
(C)S2在上，a在上 (D)S2在上，b在上
答案:D[劲度系数小的在上面，质量大的在下面]
．练一练：如图所示，用细线将A物体悬挂在顶板上，B物体放在水平地面上.A、B间有一劲度系数为100 N/m的轻弹簧，此时弹簧的形变量2 cm.已知A、B两物体的重力分别是3 N和5 N.则细线的拉力及B对地面的压力可能是
A.1 N和0 N B.5 N和7 N
C.5 N和3 N D.1 N和7 N
答案：CD
解析：解决此问题首先要考虑到弹簧可以拉伸和压缩两种状态,其次对A、B两物体分别进行受力分析即可求出.
知能点摩擦力
⑴摩擦力定义：相互接触的粗糙的物体之间有相对运动（或相对运动趋势）时，在接触面产生的阻碍相对运动（或相对运动趋势）的力叫摩擦力；可分为滑动摩擦力和静摩擦力；
①滑动摩擦力：发生相对运动，阻碍相对运动的摩擦力称为滑动摩擦力。
②静摩擦力：有相对运动的趋势，阻碍相对运动趋势的摩擦力称为静摩擦力。
⑵产生条件
①两个物体间有弹力（直接接触且相互挤压）；②接触面粗糙；③有相对运动或相对运动趋势；
⑶摩擦力的方向
①滑动摩擦力：与接触面相切，跟物体间相对运动的方向相反；
②静摩擦力：与接触面相切，跟物体间相对运动趋势的方向相反；
⑷摩擦力的大小
①滑动摩擦力：A、直接求解（是动摩擦因数，只与接触面的材料、粗糙程度有关，与接触面积无关）；
※滑动摩擦力的大小只与正压力、滑动摩擦系数有关，而与接触面的大小无关
B、间接求解：结合受力与运动状态求解；
②静摩擦力：一般都是间接求解。随受力情况和运动状态的变化而变化；变化范围：（为最大静摩擦力）
③最大静摩擦力的决定因素：①两个接触面的最大静摩擦因数；②两个接触面间的正压力；
④必须明确，静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律计算，只有当静摩擦力达到最大值时，其最大值一般可认为等于滑动摩擦力，；
⑤静摩擦力的大小要根据物体的受力情况和运动情况共同确定；
．练一练：如图所示，A、B两长方体木块放在水平面上，它们的高度相等，长木板C放在它们上面.用水平力F拉木块A，使A、B、C一起沿水平面向右匀速运动，则
(A)A对C的摩擦力向右
(B)C对A的摩擦力向右
(C)B对C的摩擦力向右
(D)C对B的摩擦力向右
答案:AD
．练一练：如图所示，物体A、B叠放在倾角α=37°的斜面上，并通过细线跨过光滑滑轮相连，细线与斜面平行.两物体的质量分别为mA=5kg，mB=10kg，A、B间动摩擦因数为μ1=0.1，B与斜面间的动摩擦因数为μ2=0.2.现对A施一平行于斜面向下的拉力F、，使A平行于斜面向下匀速运动，求F的大小.（）
答案:62N
．练一练：如图所示，小车在恒力作用下，沿水平地面做直线运动，由此可以判断
A.若地面光滑，则小车一定受到三个力作用
B.若地面粗糙，则小车可能受到三个力作用
C.若小车做匀速运动，则小车一定受到四个力作用
D.若小车做加速运动，则小车可能受到三个力作用
答案：CD
解析：本题难度中等.若地面光滑，小车可能受弹力，也可能不受，小车可能受3个力作用.若地面粗糙，当弹力为零时，受到个力作用,当弹力不为零时，还有摩擦力，小车受4个力作用.若小车做匀速运动，则肯定受摩擦力，从而有弹力存在，受4个力作用，若加速，则可能有摩擦力，也可都没有，可能2个力作用.
．练一练：为了测定木块和竖直墙壁之间的滑动摩擦因数，某同学设计了一个实验：用一根弹簧将木块压在墙上，同时在木块下方有一个拉力F2作用，使木块恰好匀速向下运动，如图所示.现分别测出了弹簧的弹力F1、拉力F2和木块的重力G，则动摩擦因数μ应等于
A. B. C. D.
答案：A
解析：对物体受力分析:可得水平方向F1=FN,竖直方向F2+G=Ff且Ff=μFN.三式联立即可求出.
．练一练：如图所示，质量为m的木块在质量为M的木板上滑行，木板与地面间动摩擦因数为μ1，木块与木板间的动摩擦因数为μ2，木板一直静止，那么木板受地面的摩擦力大小为
A.μ1Mg B.μ2mg C.μ1(m+M)g D.μ1Mg+μ2mg
答案：B
解析：本题主要是考查滑动摩擦力和静摩擦力.m与M间为滑动摩擦力,根据公式Ff=μFN求解为μ2mg.木板与地面间为静摩擦力.在本题中用二力平衡来求为μ2mg.故B选项正确.
知能点力的合成与力的分解的方法
⑴定义：求几个力的合力叫力的合成；求一个已知力的分力叫力人分解；二者互为逆运算；
⑵运算法则
①平行四边形定则：力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下，用一个力的作用代替几个力的作用，这个力就是那几个力的“等效力”（合力）。力的平行四边形定则是运用“等效”观点，通过实验总结出来的共点力的合成法则，它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律。
②三角形定则：平行四边形定则可简化成三角形定则。由三角形定则还可以得到一个有用的推论：如果n个力首尾相接组成一个封闭多边形，则这n个力的合力为零。
⑶几种有条件的力的分解
A、已知两个分力的方向，求两个分力的大小时，有唯一解。
B、已知一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向时，有唯一解。
C、已知两个分力的大小，求两个分力的方向时，其分解不惟一。
D、已知一个分力的大小和另一个分力的方向，求这个分力的方向和另一个分力的大小时，其分解方法可能惟一，也可能不惟一。
⑷用正交分解法求解力的合成与分解问题：把一个力分解成两个互相垂直的分力，这种分解方法称为正交分解法。
用正交分解法求合力的步骤：
①首先建立平面直角坐标系，并确定正方向
②把各个力向x轴、y轴上投影，但应注意的是：与确定的正方向相同的力为正，与确定的正方向相反的为负，这样，就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向
③求在x轴上的各分力的代数和Fx合和在y轴上的各分力的代数和Fy合
④求合力的大小
合力的方向：tanα=（α为合力F与x轴的夹角）
注意：①在分析同一个问题时，合矢量和分矢量不能同时使用。也就是说，在分析问题时，考虑了合矢量就不能再考虑分矢量；考虑了分矢量就不能再考虑合矢量。
②矢量的合成分解，一定要认真作图。在用平行四边形定则时，分矢量和合矢量要画成带箭头的实线，平行四边形的另外两个边必须画成虚线。
③各个矢量的大小和方向一定要画得合理。
④在应用正交分解时，两个分矢量和合矢量的夹角一定要分清哪个是大锐角，哪个是小锐角，不可随意画成45°（当题目规定为45°时除外）
．练一练：一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用，三力的矢量关系如图所示（小方格边长相等），则下列说法正确的是
A．三力的合力有最大值F1+ F2+ F3，方向不确定
B．三力的合力有唯一值3 F3，方向与F3同向
C．三力的合力有唯一值2 F3，方向与F3同向
D．由题给条件无法求出合力大小
答案：B
解析：考查力的平行四边形定则.对于给定的三个共点力，其大小、方向均确定，则合力的大小唯一、方向确定.排除A、C；根据图表，可先作出F1、F2的合力，不难发现F1、F2的合力方向与F3同向，根据几何关系可求出合力大小等于3F3，B对.本题较易.
知能点平衡状态
定义：一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态,就说这个物体处于平衡状态.
知能点共点力作用下的平衡条件
⑴共点力：几个力作用于物体的同一点，或它们的作用线交于同一点（该点不一定在物体上），这几个力叫共点力。
⑵共点力的平衡条件
在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，即F合＝0或Fx合＝0，Fy合＝0
⑶判定定理
物体在三个互不平行的力的作用下处于平衡，则这三个力必为共点力。（表示这三个力的矢量首尾相接，恰能组成一个封闭三角形）
⑷平衡条件的推论
①若物体在两个力作用下处于平衡状态,则这两个力大小相等,方向相反,且作用在同一直线上,其合力为零,这就是初中学过的二力平衡. 二力平衡必共线；
②若物体在三个非平行力作用下处于平衡状态,这三个力必定共面共点(三力汇交原理),合力为零,称为三个共点力的平衡,其中任意两个力的合力必定与第三个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上. 这三个力的有向线段必构成封闭三角形，即表示这三个力的矢量首尾相接，恰能组成一个封闭三角形；三力平衡必共点；
③物体在多个共点力作用下处于平衡状态，则其中的一个力与余下的力的合力等大反向.
④当物体处于平衡状态时，沿任意方向物体所受的合力均为零。
知能点方法剖析
⑴力的合成法
物体受三个力作用而平衡时，其中任意两个力的合力必定跟第三个力等大反向.可利用力的平行四边形定则，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解.
⑵正交分解法
将各力分解到x轴上和y轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡.值得注意的是，对x,y方向选择时，尽能使较多的力落在x,y轴上，被分解的力尽可能是已知力，不宜分解待求力.
⑶力的三角形法
物体受同一平面内三个互不平行的力处于平衡时，可以将这三个力的矢量首尾相接，构成一个矢量三角形；即三个力矢量首尾相接，恰好构成三角形，则这三个力的合力必为零，利用三角形法，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识可求得未知力.
知能点解答平衡问题常用的物理方法
⑴隔离法与整体法
隔离法：为了弄清系统（接连体）内某个物体的受力和运动情况，一般可采用隔离法。运用隔离法解题的基本步骤是：
①明确研究对象或过程、状态；
②将某个研究对象、某段运动过程或某个状态从全过程中隔离出来；
③画出某状态下的受力图或运动过程示意图；
④选用适当的物理规律列方程求解。
整体法：当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时，一般可采用整体法。运用整体法解题的基本步骤是：
①明确研究的系统和运动的全过程；
②画出系统整体的受力图和运动全过程的示意图；
③选用适当的物理规律列方程求解。
隔离法和整体法常常需交叉运用，从而优化解题思路和方法，使解题简捷明快。
⑵图解法分析动态平衡问题
知能点解共点力平衡问题的一般步骤
⑴选取研究对象。
⑵对所选研究对象进行受力分析，并画出受力图。
⑶对研究对象所受力进行处理一般情况下需要建立合适的直角坐标系，用正交分解法处理。
⑷建立平衡方程，若各力作用在同一直线上，可直接用的代数式列方程，若几个力不在同一直线上，可用与联立列出方程组。
⑸解方程，必要时对结果进行讨论。
．练一练：如图所示，人竖直站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯一起匀速斜向下运动.以下分析正确的是
A.人受到重力和支持力的作用
B.人受到摩擦力的方向水平向左
C.人有宏观世界到重力、支持力和摩擦力的作用
D.人受到与速度方向相同的合外力
答案：A
解析：本题考查受力分析、物理的平衡.人竖直站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯一起匀速斜向下运动，人做匀速直线运动，受到的合力为零.人受到向下的重力和向上的支持力，如果人受到水平方向摩擦力，则人在水平方向受到的合力不为零，因此人不会受到摩擦力，A项正确.本题较易.
．练一练：同一平面内三个共点力作用于一个物体上，这个物体处在静止状态，已知其中两个力的大小分别为5 N和8 N，则第三个力可能是
A.5 N B.8 N C.12 N D.15 N
答案：ABC
解析：根据规律:|F1- F2|≤F合≤F1+ F2可知此二力合力3N≤F合≤13N.因为三力平衡,第三个力必与此二力的合力平衡.故ABC项都可.
．练一练：如图所示，物体在水平推力F的作用下静止在斜面上，若稍微增大水平力F而物体仍保持静止，则下列判断中正确的是
A.斜面对物体的静摩擦力一定增大
B.斜面对物体的支持力一定增大
C.物体在水平方向所受合力一定不变
D.地面对斜面的静摩擦力一定增大
答案：BCD
解析：通过本题主要体会静摩擦力是被动力,大小方向随受力情况的变化而变化.对物体受力分析可知,静摩擦力可能减小,可能增大,也可为零.支持力一定增大.所受合力为零不变.将m、M看作整体,水平方向F变大,则地面对斜面静摩擦力增大.
．练一练：如图所示，木块A在斜面B上匀速下滑时，B相对地面静止，则B受到地面的摩擦力
A.无 B.有，向左
C.有，向右 D.有，方向无法确定
答案：A
解析：将物块A和斜面看作整体.整体处于平衡状态.由受力分析知地面对斜面B没有摩擦力.
三、讲讲练练
．如图所示，斜面的倾角θ=37°，斜面上的物体A重10N.物体A和斜面间的动摩擦因数为μ=0.2，为使物体A在斜面上作匀速运动，定滑轮所吊的物体B的重力大小应为多大
答案:4.4N或7.6N[考虑匀速上滑和下滑两种情况]
．如图所示，质量为mB＝14kg的木板B放在水平地面上，质量为mA＝10kg的木箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木桩上，绳绷紧时与水平面的夹角为θ＝37°.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1＝0.5，木板B与地面之间的动摩擦因数μ2＝0.4.现用水平力F将木板B从木箱A下面匀速抽出，试求：(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2)
⑴绳上张力FT的大小；⑵拉力F的大小．
【解析】
木箱A受力如图甲所示，A静止时有：FTcosθ＝Ff1 ①，mAg＋FTsinθ＝FN1 ②，Ff1＝μ1FN1 ③
解①②③式可得：FT＝100N，FN1＝160N
木板B受力如图乙所示，B匀速时有：F＝F′f1＋Ff2 ④，Ff2＝μFN2 ⑤FN2＝mBg＋FN1′⑥
解④⑤⑥式可得：F＝200N.
【答案】　(1)100N　(2)200N
四、疑难解析
五、难题探讨
．光滑半球面上的小球被一通过定滑轮的力F由底端缓慢拉到顶端的过程中,试分析绳的拉力F及半球面对小球的支持力FN的变化情况(如图所示).
解析：理解缓慢：任何位置均处于平衡状态
如图所示,作出小球的受力示意图,注意弹力FN总与球面垂直,从图中可得到相似三角形.
设球体半径为R,定滑轮到球面的距离为h,绳长为L,根据三角形相似得:
由以上两式得绳中张力F=mg，球面弹力FN=mg
由于拉动过程中h,R均不变，L变小，故F减小，FN不变.
答案：F减小，FN不变
六、归纳小结
七、巩固练习
．如图所示，重G的风筝用绳子固定于地面P点，风的压力垂直作用于风筝表面AB，并支持着风筝使它平衡.若测得绳子拉力为T，绳与地面夹角为α，不计绳所受重力，求风筝与水平面所夹的角φ的正切值tanφ及风对风筝的压力.
答案: 风筝的受力如图所示，把绳子拉力T和风的压力N沿水平方向和竖直方向进行正交分解，由平衡条件可得Tsinα+G=Ncosφ,Tcosα=Nsinφ,可得,
．质量为m的光滑球被竖直挡板挡住，静止在倾角为θ的斜面上，如图所示，求小球对挡板的压力的大小.
答案:mgtanθ
．如图所示，在倾角为θ的斜面上，有一木块m，该木块恰好能够沿斜面匀速下滑，求木块与斜面间的动摩擦因数.
答案:tanθ
．竖直悬挂的弹簧下端，挂一重为4N的物体时弹簧长度为12cm；挂重为6N的物体时弹簧长度为13cm，则
⑴弹簧原长为多少？；⑵劲度系数为多少？
解析:弹簧上悬挂物体时弹簧要伸长，由胡克定律得知：弹簧的长度与弹簧伸长量呈正比，即F=kx，其中k为劲度系数，x为弹簧伸长量，x在数值上等于伸长后总长度减去原长L0，即x=L－L0。改变悬挂重物的质量,伸长量变化,这样可以列出两个方程,通过方程组可求出弹簧原长和劲度系数。
设弹簧的原长为L0,劲度系数为k,设挂G1=4 N的重物时弹簧的长度为L1,挂G2=6 N的重物时弹簧的长度为L2,则L1=12cm,L2=13cm,由胡克定律得:G1=k( L1-L0)，G2=k(L2-L0)
代入数据解得:L0=10cm，k=200N/m
即弹簧原长为10 cm,劲度系数为200N/m。