题文
如图所示,
两木块叠放在竖直轻弹簧上,已知木块
的质量分别为
和
,弹簧的劲度系数
,若在
上作用一个竖直向上的力
,使
由静止开始以
的加速度竖直向上做匀加速运动(
)求: 
小题1: 使木块
竖直做匀加速运动的过程中,力
的最大值;
小题2:若木块由静止开始做匀加速运动,直到
分离的过程中,弹簧的弹性势能减少了
,求这一过程中
对木块做的功.
题型:未知 难度:其他题型
答案
解析
此题难点在于能否确定两物体分离的临界点.当
(即不加竖直向上
力)时,设木块
叠放在弹簧上处于平衡时弹簧的压缩量为
,有: 
,即
①
对木块
施加力
,
、
受力如图所示,对木块
有: 
②
对木块
有: 
③
可知,当
时,木块
加速度相同,由②式知欲使木块
匀加速运动,随
减小
增大,当
时, 
取得了最大值
,即: 

又当
时,
开始分离,由③式知,弹簧压缩量
,则
④
木块
、
的共同速度:
⑤
由题知,此过程弹性势能减少了
设
力所做的功为
,对这一过程应用功能原理,得: 
联立①④⑤⑥式,且
,得:
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,两木块叠放在竖直轻弹簧上,已知.....”主要考查你对 [弹力的大小、胡克定律 ]考点的理解。
弹力的大小、胡克定律
弹力的大小:
弹力的大小与物体的形变程度有关,形变量越大,产生的弹力越大;形变量越小,产生的弹力越小。
(1)一般情况下,弹力的大小可以利用平衡条件或牛顿运动定律计算出来;对于弹簧的弹力,在弹性限度内遵循胡克定律:
(2)胡克定律在弹性限度内,弹簧的弹力和其形变量(伸长或缩短的长度)成正比,即F=kx,式中k为劲度系数,x为弹簧的形变量,F为弹力。
胡克定律的图像如图所示。 
①式中形变量是指在弹性限度内发生的。形变量x是弹簧在原长基础上的改变量,即弹簧伸缩后的长度L与原长L0的差:x=|L—L0|,不能将x当做弹簧的长度。
②胡克定律中劲度系数k的单位是N/m,由弹簧自身的条件(材料、长度、横截面积)决定,弹簧做好后,劲度系数是确定的。不同弹簧的劲度系数一般不同。
③劲度系数k的两种求法
a.由胡克定律F=kx知:k=F/x
b.由F一x图像知:
判定弹力的有无及其方向的方法:




