物理
如图所示,劲度系数分别为k1=30N/m,k2=50N/m轻弹簧竖直挂着,两弹簧之间有一质量为m1=2kg重物,最下端挂一质量为m2=4kg重物,现用力F竖直向上托起m2,当力F为N时,两弹簧总长等于两弹簧原长之和.(取g=10m/s2)

2019-06-25

如图所示,劲度系数分别为k1=30N/m,k2=50N/m轻弹簧竖直挂着,两弹簧之间有一质量为m1=2kg重物,最下端挂一质量为m2=4kg重物,现用力F竖直向上托起m2,当力F为______N时,两弹簧总长等于两弹簧原长之和.(取g=10m/s2
优质解答
据题意知:只有当k1的伸长与k2的压缩量相等时,两弹簧总长才等于两弹簧原长之和,m2g=40N.
根据平衡条件和胡克定律得:
对m2:F-m2g=k2x2
对m1:m1g-(F-m2g)=k1x1
又 x1=x2
联立得:
F−m2g
m1g−F+m2g
=
k2
k1

代入得:
F−40
20−F+40
=
50
30

解得:F=41.25N;
故答案为:41.25.
据题意知:只有当k1的伸长与k2的压缩量相等时,两弹簧总长才等于两弹簧原长之和,m2g=40N.
根据平衡条件和胡克定律得:
对m2:F-m2g=k2x2
对m1:m1g-(F-m2g)=k1x1
又 x1=x2
联立得:
F−m2g
m1g−F+m2g
=
k2
k1

代入得:
F−40
20−F+40
=
50
30

解得:F=41.25N;
故答案为:41.25.
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