题目内容
【题目】如图所示,原长分别为L1和L2劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直地悬挂在天花板下.两弹簧之间有一个质量为m1的物体,最下端挂着质量为m2的另一物体.整个装置处于静止状态,这时两个弹簧长度为__________________.用一个质量为m的平板把下面的物体竖直地缓慢地向上托起,直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,这时平板受到下面物体的压力大小等于_________ .
【答案】(1) (2)
【解析】
(1)劲度系数为k1轻质弹簧受到的向下拉力(m1+m2)g,设它的伸长量为x1,根据胡克定律有:(m1+m2)g=k1 x1 (2分)
解得:(2分)
劲度系数为k2轻质弹簧受到的向下拉力m2g,设它的伸长量为x2,根据胡克定律有:
m2g=k2 x2 (2分)
解得:(2分)
这时两个弹簧的总长度为:L=L1+L2+x1+x2=L1+L2++(2分)
(2)根据题意,下面的弹簧应被压缩x,上面的弹簧被拉伸x。
以m1为对象,根据平衡关系有 (k1+k2)x=m1g (2分)
解得:(1分)
以m2为对象,设平板对m2的支持力为FN,根据平衡关系有
FN=k2x+m2g=+m2g (2分)
故这时平板受到下面物体m2的压力FN'=+m2g (1分)
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