问题
选择题
如图所示,两根轻弹簧AC和BD,它们的劲度系数分别为k1和k2,它们的C、D端分别固定在质量为m的物体上,A、B端分别固定在支架和正下方地面上,当物体m静止时,上方的弹簧处于原长;若将物体的质量增为原来的3倍,仍在弹簧的弹性限度内,当物体再次静止时,其相对第一次静止时位置下降了( )
A.mgk1+k2 k1k2
B.2mgk1+k2 k1k2
C.2mg1 k1+k2
D.3mg1 k1+k2
答案
当物体的质量为m时,下方弹簧压缩的长度为x2=
.①mg k2
当物体的质量变为3m时,设物体下降的高度为x,则上方弹簧伸长的长度为x,下方弹簧被压缩的长度为x2+x,两弹簧弹力之和等于3mg由胡克定律和平衡条件得:
k1x+k2(x2+x)=3mg ②
由①②联立解得,x=2mg1 k1+k2
故选C