Question

上表面光滑的木板MN上有一固定擋板，原長相同的兩輕質(zhì)彈簧k₁、k₂如圖示與兩質(zhì)量均為m的小球A、B和固定擋板連接，當(dāng)木板水平放置時(shí)，兩彈簧均處于原長狀態(tài)，緩慢抬起木板的N端，當(dāng)木板與水平面成30⁰時(shí)，k₁、k₂長度之比為6:7，當(dāng)AB轉(zhuǎn)至豎直時(shí)k₁、k₂長度之比為7:9，求：

（1）     k₁、k₂勁度系數(shù)之比

（2）     當(dāng)AB轉(zhuǎn)至豎直后，用豎直向上的力F輕推A，使A緩慢上升，直至k₁、k₂長度和等于兩彈簧原長和，求此時(shí)力F的大小。（重力加速度g已知）

 

Answer 1

【答案】

（1）  （2）

【解析】

試題分析：木板傾斜30°角時(shí)，  

木板豎直時(shí)，

可解得：，所以  

當(dāng)兩彈簧長度和等于兩彈簧原長和時(shí)，必然有一彈簧伸長、一彈簧壓縮，且形變量大小一樣，分析B球受力可知，伸長、壓縮（只要能體現(xiàn)兩彈簧形變特征就給分）

設(shè)此時(shí)兩彈簧形變量均為x

對B球有：

對A球有：

聯(lián)立上述兩式可解得：

考點(diǎn)：胡克定律的應(yīng)用

點(diǎn)評(píng)：本題難點(diǎn)是第（2）問，知道此種狀態(tài)下那根彈簧伸長，那根彈簧被壓縮，分別對兩球列力的平衡表達(dá)式求解。