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、k2的轻弹簧竖直悬挂在天花板上,两弹簧之间有一质量为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,求:
(1)这时两弹簧的总长.
(2)若用一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢的向上托起,直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,求这时平板受到下面物体的压力.
【答案】
(1)解:以m1m2整体为研究对象进行受力分析,根据平衡条件有:k1△x1=m1g+m2g ①
以m2为研究对象,有:m2g=k2△x2②
两弹簧的总长L=L1+L2+△x1+△x2③
联立①②③得:L=L1+L2 +
答:两弹簧的总长L1+L2 + .
(2)当两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时,下面弹簧的压缩量应等于上面弹簧的伸长量,设为x,
对m1受力分析得:m1g=k1x+k2x…①
对平板和m1整体受力分析得:
FN=m2g+k2x…②
根据牛顿第三定律,有
FN′=FN…③
解得:FN′= m1g+m2g
答:平板受到下面物体的压力为 m1g+m2g.
【解析】(1)整体法受力分析根据胡克定律求上面弹簧的长,然后隔离法对m2受力分析根据胡克定律求下面弹簧的长度(2)当两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时,上边弹簧的伸长量与下边弹簧的压缩量相等.对m1受力分析,有m1g=k1x+k2x,得出伸长量和压缩量x.对物体m2受力分析有:FN=m2g+k2x,再结合牛顿第三定律,求出物体对平板的压力FN′.
练习册系列答案
相关题目