如图所示,劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直地悬挂着质量分别为m1和m2的两个物体,k2悬挂在m1的下端,整个装置处

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  • 解题思路:当两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时,上边弹簧的伸长量与下边弹簧的压缩量相等.对m1受力分析,有m1g=k1x+k2x,得出伸长量和压缩量x.

    当两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时,下面弹簧的压缩量应等于上面弹簧的伸长量,设为x,

    对m1受力分析得:m1g=k1x+k2x…①

    对m2受力分析得:

    F=m2g+k2x…②

    ①②联解得竖直向上的力F=m2g+

    m1gk2

    k1+k2

    未托m2时,上面弹簧伸长量为x1=

    (m1+m2)g

    k1…③

    下面弹簧伸长量为x2=

    m2g

    k2…④

    托起m2时:m1上升高度为:h1=x1-x…⑤

    m2相对m1上升高度为:h2=x2+x…⑥

    m2上升高度为:h=h1+h2…⑦

    ③④⑤⑥⑦联解得h=

    m2g

    k2+

    (m1+m2)g

    k1.

    答:托起m2的竖直向上的力F=m2g+

    m1gk2

    k1+k2,

    该过程m2上升的高度h是h=

    m2g

    k2+

    (m1+m2)g

    k1.

    点评:

    本题考点: 共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;胡克定律.

    考点点评: 求出本题的关键知道当两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时,上边弹簧的伸长量与下边弹簧的压缩量相等.以及理清未托m2时和托起m2时两根弹簧的形变量,确定m2上升的高度.