精英家教網(wǎng)如圖所示，一根勁度系數(shù)為k輕彈簧兩端各固定一個質(zhì)量分別為m1和m2的木塊，并豎直地放在水平地面上，用力F向下壓木塊m1，待靜止后，地面對m2的支持力大小為
 
．現(xiàn)撤去力F，并固定m2，則當(dāng)m1速度達(dá)到最大時，重力勢能增量為
 
．（已知彈簧在彈性限度內(nèi)）
分析：由于系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，合力為零，以整體為研究對象，根據(jù)平衡條件求解地面對m2的支持力大��；撤去力F，m1先向上加速后向上減速，速度最大時，合力為零，由胡克定律求出此時彈簧壓縮的長度，再求出原來靜止時彈簧壓縮的長度，即可求得重力勢能增量．
解答：解；用力F向下壓木塊m1，待靜止時，以整體為研究對象，合力為零，則得地面對m2的支持力大小為 N=F+（m1+m2）g．此時彈簧壓縮的長度為x1=
F+m1g
k
．
當(dāng)m1速度達(dá)到最大時，合力為零，則有 kx2=m1g，則得彈簧的壓縮長度為 x2=
m1g
k

故當(dāng)m1速度達(dá)到最大時，重力勢能增量為△Ep=mg（x1-x2）=
mgF
k

故答案為：F+（m1+m2）g，
mgF
k
點評：本題是平衡條件、胡克定律和重力勢能知識的綜合，關(guān)鍵要抓住m1速度達(dá)到最大時，合力為零這個條件進(jìn)行分析．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一根勁度系數(shù)為k的彈簧，上端系在天花板上，下端系一質(zhì)量為mA的物體A，A通過一段細(xì)線吊一質(zhì)量為mB的物體B，整個裝置靜止．若用剪刀將細(xì)線剪斷，當(dāng)A上升到彈力為零處時速度為v．則：剪斷繩前彈簧的伸長量為
(mA+mB)g
k
(mA+mB)g
k
；剪斷繩到A物體上升到彈力為零的過程中，彈力對A物體做的功為
1
2
mAv2+
mA(mA+mB)g2
k
1
2
mAv2+
mA(mA+mB)g2
k
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，一根勁度系數(shù)為k的彈簧，上端系在天花板上，下端系一質(zhì)量為mA的物體A，A通過一段細(xì)線吊一質(zhì)量為mB的物體B整個裝置靜止．試求：
（1）系統(tǒng)靜止時彈簧的伸長量．
（2）若用剪刀將細(xì)線剪斷，則剛剪斷細(xì)線的瞬間物體A的加速度．
（3）設(shè)剪斷細(xì)線后，A物體上升至彈簧原長時的速度為v，則此過程中彈力對物體A做的功是多少．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一根彈性細(xì)繩原長為L，勁度系數(shù)為k ，將其一端穿過一個光滑小孔O，（其在水平地面上的投影點為O/ ），系在一個可看成質(zhì)點的質(zhì)量為m的滑塊A上，A放在水平地面上。小孔O離繩的固定端的豎直距離為L，離水平地面的高度為h()，滑塊A 與水平地面間的最大靜摩擦力為正壓力的μ倍，問：

（1）當(dāng)滑塊與O/點的距離為r時，彈性細(xì)繩對滑塊的拉力為多大？

（2）滑塊處于怎樣的區(qū)域時可以保持靜止?fàn)顟B(tài)？

 


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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一根彈性細(xì)繩勁度系數(shù)為k （拉力和伸長量滿足胡克定律），將其一端固定，另一端穿過一光滑小孔O系住一質(zhì)量為m的滑塊，滑塊放在水平地面上。當(dāng)細(xì)繩豎直時，小孔O到懸點的距離恰為彈性細(xì)繩原長，小孔O到水平地面的距離為h（h＜）,滑塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ，試求當(dāng)滑塊靜止時，距O 點的最遠(yuǎn)距離為多少？（假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）

 

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科目：高中物理 來源：2011-2012學(xué)年浙江省杭州高級中學(xué)高三（上）第一次月考物理試卷（解析版） 題型：填空題

如圖所示，一根勁度系數(shù)為k的彈簧，上端系在天花板上，下端系一質(zhì)量為mA的物體A，A通過一段細(xì)線吊一質(zhì)量為mB的物體B，整個裝置靜止．若用剪刀將細(xì)線剪斷，當(dāng)A上升到彈力為零處時速度為v．則：剪斷繩前彈簧的伸長量為    ；剪斷繩到A物體上升到彈力為零的過程中，彈力對A物體做的功為    ．

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