如图所示,物体质量为M,与弹簧A、B相连接,弹簧下端固定于地面上,弹簧A、B质量均不计,劲度系数分别为k1、k2.试求用手拉住弹簧A的上端,缓慢上移多大距离时能

如图所示,物体质量为M,与弹簧A、B相连接,弹簧下端固定于地面上,弹簧A、B质量均不计,劲度系数分别为k1、k2.试求用手拉住弹簧A的上端,缓慢上移多大距离时能

题型:不详难度:来源:
如图所示,物体质量为M,与弹簧A、B相连接,弹簧下端固定于地面上,弹簧A、B质量均不计,劲度系数分别为k1、k2.试求用手拉住弹簧A的上端,缓慢上移多大距离时能使弹簧B产生的弹力大小变成原来的
2
3

答案
B弹簧原先处于压缩状态,压缩量 x1=
Mg
k2
,上弹簧无形变.
情况一:用手拉住弹簧A的上端,缓慢上移时,B弹簧仍处于压缩状态,压缩量 x2=
2Mg
3k2

则物体M上升的距离为 S1=x1-x2=
Mg
k2
-
2Mg
3k2
=
Mg
3k2

由M受力平衡可知,A弹簧处于拉伸状态,伸长量 x3=
Mg
3k1

则A的上端应上移 l1=S1+x3=
Mg
3k1
+
Mg
3k2

情况二:用手拉住弹簧A的上端,缓慢上移时,B弹簧处于拉伸状态,伸长量 x2=
2Mg
3k2

则物体M上升的距离为 S2=x1+x2=
Mg
k2
+
2Mg
3k2
=
5Mg
3k2

由M受力平衡可知,A弹簧处于拉伸状态,形变量x4=
5Mg
3k1

则A的上端应上移 l2=S2+x4=
5Mg
3k1
+
5Mg
3k2

答:用手拉住弹簧A的上端,缓慢上移
Mg
3k1
+
Mg
3k2
5Mg
3k1
+
5Mg
3k2
时能使弹簧B产生的弹力大小变成原来的
2
3

举一反三
如图为一轻质弹簧的长度和弹力的关系图线则求
(1)弹簧的原长L0
(2)弹簧的劲度系数K
(3)弹簧压缩5cm时弹力的大小.
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如图所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直固定在水平面上,上端固定一质量为m0的托盘,托盘上有一个质量为m的木块.用竖直向下的力将原长为l0的弹簧压缩后突然撤去外力,则m即将脱离m0时的弹簧长度为(  )
A.l0B.l0-
m0+m
k
g
C.l0-
m
k
g
D.l0-
m0
k
g

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一根弹簧在弹性限度内,对其施加20N的拉力时,其长为25cm,对其施40N压力时,其长为10cm,则该弹簧自然长度为______cm,其劲度系数为______N/m.
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如图所示,质量为m的物体被劲度系数为k2的弹簧2悬挂在天花板上,下面还拴着劲度系数为k1的轻弹簧1,托住下弹簧的端点A用力向上压,当弹簧2的弹力大小为
mg
2
时,弹簧1的下端点A上移的高度是多少?
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一根轻质弹簧上端固定,下端悬挂在质量为0.1kg的小球时,弹簧的伸长量为4cm;当弹簧下端悬挂质量为0.2kg的小球时,弹簧的伸长量为______cm,当弹簧的伸长量为14cm时,弹簧下端悬挂小球的质量为______kg.(弹簧始终未超出弹性限度)
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