问题 计算题

上表面光滑的木板MN上有一固定挡板,原长相同的两轻质弹簧k1、k2如图示与两质量均为m的小球A、B和固定挡板连接,当木板水平放置时,两弹簧均处于原长状态,缓慢抬起木板的N端,当木板与水平面成300时,k1、k2长度之比为6:7,当AB转至竖直时k1、k2长度之比为7:9,求:

(1)     k1、k2劲度系数之比

(2)     当AB转至竖直后,用竖直向上的力F轻推A,使A缓慢上升,直至k1、k2长度和等于两弹簧原长和,求此时力F的大小。(重力加速度g已知)

答案

(1)  (2)

题目分析:木板倾斜30°角时,  

木板竖直时,

可解得:,所以  

当两弹簧长度和等于两弹簧原长和时,必然有一弹簧伸长、一弹簧压缩,且形变量大小一样,分析B球受力可知,伸长、压缩(只要能体现两弹簧形变特征就给分)

设此时两弹簧形变量均为x

对B球有:

对A球有:

联立上述两式可解得:

点评:本题难点是第(2)问,知道此种状态下那根弹簧伸长,那根弹簧被压缩,分别对两球列力的平衡表达式求解。

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