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

发布时间:2020-08-07 11:17:50

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,这时两个弹簧的总长度为________.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________.

网友回答

    
解析分析:(1)分别对两个弹簧运用胡克定律列式求解伸长量,然后求和;
(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′.

解答:(1)上面弹簧受拉力等于两个物体的重力之和,有:m1g+m2g=(k1+k2)x1;
下面弹簧受到的弹力等于下方物体的重力,有:m2g=k2x2;
故;
两个弹簧的总长为:L=;
(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′=;
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