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x1x2,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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