如图所示,两根轻弹簧AC和BD,它们的劲度系数分别为k1 和k2,它们的C、D端分别固定在质量为m的物体上,A

如图所示,两根轻弹簧AC和BD,它们的劲度系数分别为k1 和k2,它们的C、D端分别固定在质量为m的物体上,A、B端分别固定在支架和正下方地面上,当物体m静止时,上方的弹簧处于原长;若将物体的质量增加了原来的2倍,仍在弹簧的弹性限度内,当物体再次静止时,其相对第一次静止时位置下降了多少?
meidengke 1年前 已收到1个回答 举报

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解题思路:当物体的质量为m时,下方弹簧的弹力等于mg,由胡克定律求出其压缩的长度.将物体的质量增为原来的3倍时,上方的弹簧伸长的长度与下方弹簧压缩量增加的长度相等,等于物体下降的高度,两弹簧弹力之和等于3mg,再由胡克定律求解物体下降的高度.

当上方的弹簧处于原长时,对物体进行如图所示受力分析:
k2x=mg
将物体的质量增加了原来的2倍后,设上面弹簧K1伸长X’则下面弹簧K2压缩x+x′
对物体进行如图所示受力分析:
k1x′+k2(x+x′)=3mg
解得:
X′=
2mg
k1+k2
答:当物体再次静止时,其相对第一次静止时位置下降了
2mg
k1+k2.

点评:
本题考点: 胡克定律.

考点点评: 本题由胡克定律和平衡条件分别研究两种情况下弹簧的压缩量,要抓住第二情况下,两弹簧形变量与物体下降高度相等进行列式.

1年前

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