如图所示,倾角为θ的固定光滑斜面底部有一垂直斜面的固定挡板C,劲度系数为k1的轻弹簧两端分别与质量都为m的物体A和B连接

1个回答

  • 解题思路:未向小桶内加入细沙时,弹簧k1受到的压力大小等于A的重力沿斜面向下的分力,根据胡克定律求出此时该弹簧的压缩量.当B与挡板C间挤压力恰好为零时,弹簧k1受到的拉力等于B重力沿斜面向下的分力,弹簧k2受到的拉力等于两个物体的总重力沿斜面向下的分力,根据胡克定律求出此时两弹簧的伸长量,再由几何关系求出小桶下降的距离.

    当B与挡板C间挤压力恰好为零时,以A、B两个物体整体为研究对象,根据平衡条件得知,轻绳的拉力大小为T=2mgsinθ,对小桶:T=mg,故小桶P内加入的细砂质量为m=2msinθ;

    未向小桶内加入细沙时,弹簧k1的压缩量为x1=

    mgsinθ

    k1,弹簧k1处于原长状态;缓慢地向小桶P内加入细砂,当B与挡板C间挤压力恰好为零时,弹簧k1的伸长量为x1′=

    mgsinθ

    k1,弹簧k2的伸长量为x2′=

    2mgsinθ

    k2,根据几何关系得知,小桶下降的距离为 S=x1+x1′+x2′=2mgsinθ(

    k1+k2

    k1k2)

    故答案为:2msinθ,2mgsinθ(

    k1+k2

    k1k2).

    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.

    考点点评: 对于弹簧问题,要分析初、末两个状态弹簧的变形量,再由几何关系求解小桶下降的距离,是经常采用的思路.

相关问题