Question

s₁和s₂表示劲度系数分别为k₁和k₂的两弹簧，k₁＞k₂；a、b表示质量分别为m_a和m_b的两个小物体，m_a＞m_b，将弹簧与物体如图所示方式悬挂起来，若要求两弹簧的总长度最大，则应使（　　）

A．s₁ 在上，a 在上

B．s₁ 在上，b 在上

C．s₂ 在上，a 在上

D．s₂ 在上，b 在上

Answer 1

分析：弹簧和物体共有四种组合方式，分别对上下两个物体受力分析，然后结合胡克定律求解出弹簧的总长度．

解答：解：把物体悬挂在弹簧的下端，物体静止处于平衡状态，弹簧的拉力F等于物体的重力G，即F=G．
由胡克定律F=kx知，在力F一定时，k越小弹簧的伸长量x越大．对于上面的弹簧来说它的拉力F_上=（m_a+m_b）g=kx_上，
由于（m_a+m_b）g一定，要使x_上大一些，k应小，已知k₁＞k₂，所以S₂应在上面，S₁挂在下面．
S₁挂在下面，由胡克定律F=kx知，在力k一定时，F越大弹簧的伸长量x越大，要使x大，已知m_a＞m_b，所以a应挂在S₁下面，b应挂在S₁上，S₂下．
所以S₂在上，b在上两根弹簧的总长度最大．
故选D．

点评：本题考查了胡克定律的应用，要记住胡克定律公式F=kx及各符号表示什么量．