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弹力的大小、胡克定律
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在如图所示的装置中，物体A和C的质量分别为m1、m2，弹簧D、B、E的劲度系数分别为k1、k2、k3，不计弹簧和细绳的质量，不计滑轮的摩擦．当弹簧E处在水平位置且未发生形变时，其
网友投稿 2022-10-16 00:00:00 互联网
◎ 题目
在如图所示的装置中，物体A和C的质量分别为m
1
、m
2
，弹簧D、B、E的劲度系数分别为k
1
、k
2
、k
3
，不计弹簧和细绳的质量，不计滑轮的摩擦．当弹簧E处在水平位置且未发生形变时，其右端点位于a位置．将弹簧E的右端点沿水平方向缓慢地从a位置拉到b位置时，弹簧E的拉力大小恰好等于A的重力．求：
（1）当弹簧E处在水平位置且未发生形变时，弹簧D的形变量．
（2）在弹簧E的右端点从a位置拉到b位置的过程中，物体A上升的高度是多少？a、b间的距离是多大？
◎ 答案
（1）当弹簧E未发生形变时弹簧B、D都处于压缩状态，设压缩量分别为x
B
、x
D
．对于物体A和C、弹簧B整体，根据平衡条件和胡克定律有
对于物体A和C、弹簧B整体，k
1
x
D
=（m
1
+m
2
）g
解得弹簧D的形变量为
x
D
=
(
m
1
+
m
2
)g
k
1
对于物体A，k
2
x
B
=m
1
g
（2）当弹簧E的右端点拉到b位置时，因弹簧E的拉力大小恰好等于A的重力，说明此时弹簧E处于伸长状态，且伸长量
x
E
=
m
1
g
k
3
此时弹簧B恢复原长，弹簧D的压缩量变为
x
D
′
=
m
2
g
k
1
所以物体A上升的高度为
h=
x
D
-
x
D
′
+
x
B
解得
h=
m
1
g(
1
k
1
+
1
k
2
)
ab间的距离为
ab=h+
x
E
ab=
m
1
g(
1
k
1
+
1
k
2
+
1
k
3
)
答：（1）弹簧D的形变量
x
D
=
(
m
1
+
m
2
)g
k
1
．
（2）物体A上升的高度是
h=
m
1
g(
1
k
1
+
1
k
2
)
，a、b间的距离是
ab=
m
1
g(
1
k
1
+
1
k
2
+
1
k
3
)
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“在如图所示的装置中，物体A和C的质量分别为m1、m2，弹簧D、B、E的劲度系数分别为k1、k2、k3，不计弹簧和细绳的质量，不计滑轮的摩擦．当弹簧E处在水平位置且未发生形变时，其…”主要考查了你对 【弹力的大小、胡克定律】，【滑动摩擦力、动摩擦因数】，【力的合成】，【共点力的平衡】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/279285.html
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