问题 选择题

如图所示,原长分别为L1和L2、劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直地悬挂在天花板下.两弹簧之间有一质量为m1物体,最下端挂着质量为m2的另一个物体,整个装置处于静止状态.现用一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起,直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,重力加速度为g,这时平板受到下面物体的压力大小等于(  )

A.(m1+m2)g

B.(m1+m2+M)g

C.

k2
k1+k2
m1g+m2g

D.

k2
k1+k2m1g+m2g+Mg

答案

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

对平板和m1整体受力分析得:

FN=m2g+k2x…②

根据牛顿第三定律,有

FN′=FN…③

解得

FN′=

k2
k1+k2
m1g+m2g;

故选C.

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