问题
问答题
二只原长分别为L1、L2,劲度系数分别为k1、k2的弹簧a、b,连接两个质量分别为m1、m2的大小不计的物体A、B,B放置于地面上,如图所示,现在a的上端作用一个大小变化的外力缓慢向上拉,直到B刚要离开地面,求此过程中弹簧a的上端移动的距离△x为多少?

答案
(1)初状态时,弹簧a处于原长状态,弹力为0;弹簧b处于压缩状态,令此时b压缩量为xb1,此时因A物体处于平衡状态,可知b中弹力大小与A物体所受重力大小相等;
∵FbA=k2xb1
∴由胡克定律得b弹簧伸长的长度:xb1=m1g k2
(2)末状态时,弹簧a、b均处于拉伸状态,受力分析知:
如图可知:同一个弹簧中弹力大小相等,∴FbA=FbB
对B而言:FbB=m2g=k2xb2
对A而言:FaA=FbA+m1g=(m1+m2)g=k1xa
所以:xa=
;xb2=(m1+m2)g k1 m2g k2
由(1)和(2)分析可知,弹簧a的上端上升的距离△X=xb1+xb2+xa=
+m1g k2
+m2g k2
=(m1+m2)g k1 (k1+k2)(m1+m2)g k1k2
答:弹簧a的上端移动的距离△X=(k1+k2)(m1+m2)g k1k2