如图所示,倾角为θ的光滑斜面ABC放在水平面上,劲度系数分别为k1、k2的两个轻弹簧沿斜面悬挂着,两弹簧之间有一质量为m1的重物,最下端挂一质量为m2的重物,此时两重物处于平

◎ 题目

如图所示,倾角为θ的光滑斜面ABC放在水平面上,劲度系数分别为k1、k2的两个轻弹簧沿斜面悬挂着,两弹簧之间有一质量为m1的重物,最下端挂一质量为m2的重物,此时两重物处于平衡状态,现把斜面ABC绕A点缓慢地顺时针旋转90°后,重新达到平衡.试求:m1、m2沿斜面各移动的距离.
魔方格

◎ 答案

没旋转时,两弹簧均处于伸长状态,两弹簧伸长量分别为x1、x2
由平衡条件可知k2x2=m2gsinθ,解得:x2=
m2gsinθ
k2

k2x2+m1gsinθ=k1x1
解得:x1=
(m1+m2)gsinθ
k1

旋转后,两弹簧均处于压缩状态,压缩量为x1′,x2
m2gcosθ=k2x2
解得:x2′=
m2gcosθ
k2

(m1+m2)gcosθ=k1x1′
解得:x1′=
(m1+m2)gcosθ
k1

所以m1移动的距离d1=x1+x1′=
(m1+m2)g
k1
(sinθ+cosθ)

m2移动的距离d2=x2+x2′+d=
(m1+m2)g
k1
(sinθ+cosθ)+
m2g
k2
(sinθ+cosθ)
答:m1、m2沿斜面移动的距离各为
(m1+m2)g
k1
(sinθ+cosθ)
(m1+m2)g
k1
(sinθ+cosθ)+
m2g
k2
(sinθ+cosθ)

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,倾角为θ的光滑斜面ABC放在水平面上,劲度系数分别为k1、k2的两个轻弹簧沿斜面悬挂着,两弹簧之间有一质量为m1的重物,最下端挂一质量为m2的重物,此时两重物处于平…”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。
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