如图所示,劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块1、2拴接,劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块2拴接,

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  • 解题思路:开始时两弹簧均处于压缩状态,劲度系数为k1的轻弹簧的弹力大小等于质量为m1物块的重力,劲度系数为k2的轻弹簧的弹力大小等于质量为m1、m2的物块总重力.当施力将物块1缓缦地竖直上提,直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面时,下面的弹簧恢复到原长,而上面的弹簧却处于拉伸状态.因此通过胡克定律算出两个弹簧的变化量,从而算出物块2和物块1的重力势能的增加量.

    劲度系数为k1的轻弹簧处于压缩状态,压缩量为:x1=

    m1g

    k1

    处于拉伸状态时的拉伸量为:x2=

    m2g

    k1

    开始平衡时,劲度系数为k2的轻弹簧处于压缩状态,压缩量为:x3=

    m1g+m2g

    k2

    物块2重力势能增加了:m2gx3=m2g×

    m1g+m2g

    k2=m2g2

    (m1+m2)

    k2

    物块1重力势能的增加量为:m1g(x1+x2+x3)=m1(m1+m2)g2(

    1

    k1+

    1

    k2)

    故答案为:m2g2

    (m1+m2)

    k2,m1(m1+m2)g2(

    1

    k1+

    1

    k2).

    点评:

    本题考点: 重力势能;共点力平衡的条件及其应用.

    考点点评: 劲度系数为k1的轻弹簧本身处于压缩,之后处于拉伸,所以通过胡克定律求出两形变量相加.而劲度系数为k2的轻弹簧本来处于压缩,之后恢复原长,因此求解弹簧问题注意要用动态的思想进行.

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