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如右图所示,一劲度系数为k1的弹簧,竖直地放在桌面上,上面压一质量为m的物体.其上、下端分别与物和桌面相连.另一劲度系数为k2的弹簧竖直地放在物体上面,其下端与物体的上表面

题目详情
如右图所示,一劲度系数为k1的弹簧,竖直地放在桌面上,上面压一质量为m的物体.其上、下端分别与物和桌面相连.另一劲度系数为k2的弹簧竖直地放在物体上面,其下端与物体的上表面连接在一起,两个弹簧的质量都不计,要想使物体在静止时下面弹簧的弹力减为原来的
2
3
时,应将上面弹簧的上端A竖直向上提高一段距离d,其值d=
1
3
mg(
1
k1
+
1
k2
)或
5
3
mg(
1
k1
+
1
k2
)
1
3
mg(
1
k1
+
1
k2
)或
5
3
mg(
1
k1
+
1
k2
)
▼优质解答
答案和解析
若下面弹簧处于压缩状态,则下面弹簧弹力的变化量为
1
3
mg,
根据k=
F
x
△F
△x
知,下面弹簧的形变量的变化量为△x1=
1
3
mg
k1

对物体分析有:上面弹簧的弹力F2=mg−
2
3
mg=
1
3
mg,
则上面弹簧形变量△x2=
F2
k2
1
3
mg
k2

则d=△x1+△x2=
1
3
mg(
1
k1
+
1
k2
).
若下面弹簧处于伸长状态,则下面弹簧弹力的变化量为
5
3
mg,
则下面弹簧形变量的变化量△x1=
5
3
mg
k1

对物体分析有:上面弹簧的弹力F2=mg+
2
3
mg=
5
3
mg,
则上面弹簧的△x2=
F2
k2
5
3
mg
k2

则d=△x1+△x2=
5
3
mg(
1
k1
+
1
k2
).
故答案为:
1
3
mg(
1
k
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