如图,两木块的质量分别是m1和m2,两轻质弹簧A,B的劲度系数分别为k1和k2.若在m1上再放一个质量为m0的物体,待整个系统平衡时,m1下降的位移为多少?
问题描述：
如图,两木块的质量分别是m1和m2,两轻质弹簧A,B的劲度系数分别为k1和k2.若在m1上再放一个质量为m0的物体,
待整个系统平衡时,m1下降的位移为多少?
答
胡克定律：对于被压缩的弹簧,弹簧弹力跟弹簧的缩短时成正比F=kx
如果弹力增加了ΔF,则弹簧缩短量增加Δx,就有ΔF=kΔx,于是Δx＝ΔF／k
现在增加木块m0后,每根弹簧上的弹力都增加ΔF=m0g
两根弹簧都进一步缩短,分别为Δx1＝m0g／k1和Δx2＝m0g／k2
所以整个系统平衡时,m1下降的位移为两根弹簧进一步缩短量之和．即
ΔX=Δx1+Δx2＝m0g／k1+m0g／k2=m0g(K1+K2)／（k1k2）
解法二：
未放m0时,A、B的形变量：
xA＝m1g/k1,xB＝(m1＋m2)g/k2
当放上m0时,A、B的形变量：
ΔxA′＝m1g/k1＋m0g/k1,xB′＝(m1＋m2＋m0)g/k2
故放上m0后,m1下降的位移：
Δx＝(xA′＋xB′)－(xA＋xB)
＝m0g/k1＋m0g/k2
=m0g(K1+K2)/(K1K2)