Question

三个质量均为2kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图，其中a放在光滑水平桌面上．开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止．现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止，g取10m/s²．该过程p弹簧的左端向左移动的距离是（　　）

A．8cm

B．12cm

C．16cm

D．20cm

Answer 1

分析：开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止，弹簧q处于压缩状态，受到的压力等于b物体的重力，根据胡克定律求出压缩的长度．当用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面时，弹簧q处于伸长状态，受到的拉力为等于c物体的重力，根据胡克定律求出弹簧q伸长的长度，再求出该过程p弹簧的左端向左移动的距离．

解答：解：开始未用水平力拉p弹簧时，弹簧q处于压缩状态，受到的压力等于b物体的重力，由胡克定律得到，弹簧q压缩的长度为：x₁=

mg

k

．
当c木块刚好离开水平地面时，弹簧q处于伸长状态，受到的拉力为等于c物体的重力，根据胡克定律得，弹簧q伸长的长度：x₂=

mg

k

此时，弹簧p处于伸长状态，受到的拉力等于b、c的总重力，则弹簧p伸长的长度为：x₃=

2mg

k

根据几何关系得到，该过程p弹簧的左端向左移动的距离为：S=x₁+x₂+x₃=

4mg

k

，代入解得：S=16cm
故选C．

点评：对于含有弹簧的问题，要分析弹簧的状态，根据几何关系得出所求的距离与弹簧的伸长或压缩长度的关系．