题文
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mg2时,弹簧1的下端点A上移的高度是多少?
题型:未知 难度:其他题型
答案
A点上升的高度等于弹簧2和1缩短的长度之和.
A点上升,使弹簧2仍处于伸长状态时,弹力减小了mg2
弹簧2比原来缩短:△x2=mg2k2 ①
弹簧1的弹力为mg2,压缩量为:△x1=mg2k1,②
所以:△x=△x1+△x2=mg(1k1+1k2)2. ③
A点上升,使弹簧2处于压缩状态时,向下的弹力mg2,
压缩量△x2=mg2k2,所以弹簧2总的压缩量:△x′=△x2+mg2k2=mgk2④
弹簧1上的弹力为:mg+mg2,△x1=3mg2k2 ⑤
△x=3mg(1k1+1k2)2. ⑥
所以弹簧1的下端点A上移的高度是mg(1k1+1k2)2,或3mg(1k1+1k2)2.
答:弹簧1的下端点A上移的高度是mg(1k1+1k2)2,或3mg(1k1+1k2)2.
解析
mg2
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,质量为m的物体被劲度系数为k2.....”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:




