如图所示,劲度系数为K2的轻质弹簧,竖直放在桌面上,上面压一质量为m的物块,劲度系数为K1的轻质弹簧竖直地放在物块上面,其下端与物块上表面连接在一起,现想使物块在静止时,下
问题描述:
如图所示,劲度系数为K2的轻质弹簧,竖直放在桌面上,上面压一质量为m的物块,劲度系数为K1的轻质弹簧竖直地放在物块上面,其下端与物块上表面连接在一起,现想使物块在静止时,下面弹簧承受物重的
,应将上面弹簧的上端A竖直向上提高 ___ 的距离.2 3
答
末态时的物块受力分析如图所示,其中F1′与F2′分别是弹簧k1、k2的作用力,物块静止有
F1′+F2′=mg
初态时,弹簧k2(压缩)的弹力F2=mg
末态时,弹簧k2(压缩)的弹力F2′=
mg2 3
弹簧k2的长度变化量:△x2=
=△F2
K2
=
F2-F2′ K2
mg 3k2
由F1′+F2′=mg,F2′=
mg得F1′=2 3
mg1 3
初态时,弹簧k1(原长)的弹力F1=0
末态时,弹簧k1(伸长)的弹力F1′=
mg1 3
弹簧k1的长度变化量:△x1=
=△F1
K1
=
F1′-F1
K1
mg 3k1
由几何关系知所求距离为d=△x1+△x2=
,mg(k1+k2) 3k1k2
故答案为:
.mg(k1+k2) 3k1k2