题目
如图7-5-3所示,劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块1、2拴接,劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块2拴接,下端压在桌面上(不拴接),整个系统处于平衡状态.现施力将物块1缓慢地竖直上提,直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面.在此过程中,物块2的重力势能增加了_________,物块1的重力势能增加了__________. 图7-5-3
答案:解析:设原来两弹簧压缩量分别为x1、x2.分别选物块1、物块2为研究对象,根据平衡条件有x1=,x2=g 当施力将物块1缓慢竖直上提到下面弹簧刚脱离桌面时,下面的弹簧恰恢复原长,物块2上升的高度h2=x2.在此过程中物块2的重力势能增加量为ΔEp2=m2gh2=m2gx2=m2g2 这时,上面的弹簧处于伸长状态,设其伸长量为x1′,选物块2为研究对象,根据平衡条件有x1′= 物块1在此过程中上升的高度为h1=x1+x2+x1′=++=(m1+m2)(+)g. 物块1在此过程中的重力势能增加量为ΔEp1=m1gh1=m1(m1+m2)(+)g2.答案:m2g2 m1(m1+m2)(+)g2