(10分)如图所示,原长分别为L1=0.1m和L2=0.2m、劲度系数分别为k1=100N/m和k2=200N/m的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上。两弹簧之间有一质量为m1=0.2kg的物体,最下端挂着质量

◎ 题目

(10分)如图所示,原长分别为L1=0.1m和L2=0.2m、劲度系数分别为k1=100N/m和k2=200N/m的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上。两弹簧之间有一质量为m1=0.2kg的物体,最下端挂着质量为m2=0.1kg的另一物体,整个装置处于静止状态。g=10N/kg

(1)这时两个弹簧的总长度为多大?
(2)若用一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起,直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,求这时平板施加给下面物体m2的支持力多大?

◎ 答案

(1)0.335m              (2)2.33N

◎ 解析


试题分析:(1)设劲度系数为k1的轻弹簧伸长量为x1根据胡克定律有:
(m1+m2)g=k1x1         (1分)
设劲度系数为k2的轻弹簧伸长量为x2根据胡克定律有:
m2g=k2x2             (1分)
这时两弹簧的总长度为:L=l1+l2+x1+x2      (1分)
代入数据得:L=0.335m            (1分)
(2)用一个平板吧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时,下面弹簧被压缩x,上面弹簧被拉长x,以M为研究对象,由平衡关系有:
(k1+k2)x=Mg           (2分)
以m2为研究对象,设平板对m2的支持力为F1由平衡条件有:
F1=k2x+m2g           (2分)
代入数据得:F1=2.33N           (2分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“(10分)如图所示,原长分别为L1=0.1m和L2=0.2m、劲度系数分别为k1=100N/m和k2=200N/m的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上。两弹簧之间有一质量为m1=0.2kg的物体,最下端挂着质量…”主要考查了你对  【弹力的产生、方向和种类】,【弹力的大小、胡克定律】  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。

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