题目内容
【题目】如图所示,劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块1、2拴接,劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块2拴接,下端压在桌面上(不拴接),整个系统处于平衡状态。现施力将物块1缓慢竖直上提,直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面。在此过程中,物块2的重力势能增加了________,物块1的重力势能增加了________。
【答案】
【解析】设原来两弹簧压缩量分别为x1和x2,由物体受力平衡知
x1=,x2=
当施力将物块1缓慢上提至下面弹簧刚好脱离桌面时,下面的弹簧恢复原长,物块2升高的高度h2=x2,所以在此过程中,物块2的重力势能增加
ΔEp2=m2gh2=m2gx2=g2
此时,上面的弹簧受到拉伸,设其伸长量为x1′,由物块2的平衡条件知,
x1′=
则物块1在这过程中升高的高度为
h1=x1+x2+x1′=++=(m1+m2)()g.
所以,物块1的重力势能增加
ΔEp1=m1gh1=m1(m1+m2)()g2.
思路分析:当施力将物块1缓慢上提至下面弹簧刚好脱离桌面时,下面的弹簧恢复原长,此时,上面的弹簧受到拉伸,则根据相应分析,计算两个物块的弹性势能的变化
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