题目内容
如图所示,用完全相同的、劲度系数均为k的轻弹簧A、B、C将两个质量均为m的小球连接并悬挂起来,两小球均处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30°,弹簧C水平,已知重力加速度为g,试求出轻弹簧A、B、C各自的伸长量.(所有弹簧形变均在弹性范围内)
将两小球看作一个整体,对整体受力分析,
可知整体受到重力2mg,弹簧A和C的拉力FA和FC的作用,受力如下图所示,
根据共点力的平衡条件有:
FA=
,FC=2mgtan30°
根据胡克定律:FA=KXA,FC=KXC
联立以上各式得:弹簧AC的伸长量分别为:XA=
,XC=
对BC间的小球进行受力分析,其受力如图乙所示,
根据平衡条件由:FB=
=
根据胡克定律有:FB=kxB,解得B的伸长量为:xB=
答:轻弹簧A、B、C各自的伸长量分别为:XA=
,xB=
,XC=
.
可知整体受到重力2mg,弹簧A和C的拉力FA和FC的作用,受力如下图所示,
根据共点力的平衡条件有:
FA=
2mg |
cos30° |
根据胡克定律:FA=KXA,FC=KXC
联立以上各式得:弹簧AC的伸长量分别为:XA=
4
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3k |
2
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3k |
对BC间的小球进行受力分析,其受力如图乙所示,
根据平衡条件由:FB=
(mg)2+FC2 |
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3 |
根据胡克定律有:FB=kxB,解得B的伸长量为:xB=
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3k |
答:轻弹簧A、B、C各自的伸长量分别为:XA=
4
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3k |
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3k |
2
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3k |
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