Question

如圖12所示，傾角為θ的光滑斜面體ABC放在水平面上，勁度系數(shù)分別為k₁、k₂的兩個(gè)輕彈簧沿斜面懸掛著，兩彈簧之間有一質(zhì)量為m₁的重物，最下端掛一質(zhì)量為m₂的重物，此時(shí)兩重物處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)把斜面ABC繞A點(diǎn)緩慢地順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°后，重新達(dá)到平衡。試求：m₁、m₂沿斜面各移動(dòng)的距離。                         

圖12

Answer 1

解析：沒(méi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩彈簧均處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，兩彈簧伸長(zhǎng)量分別為x₁、x₂

k₂x₂＝m₂gsin θ，

解得x₂＝

k₂x₂＋m₁gsin θ＝k₁x₁，

解得x₁＝

旋轉(zhuǎn)后，兩彈簧均處于壓縮狀態(tài)，壓縮量分別為x₁′、x₂′。

m₂gcos θ＝k₂x₂′，

解得x₂′＝

(m₁＋m₂)gcos θ＝k₁x₁′，

解得x₁′＝

m₁移動(dòng)的距離

d₁＝x₁＋x₁′＝(sin θ＋cos θ)

m₂移動(dòng)的距離

d₂＝d₁＋x₂＋x₂′＝(sin θ＋cos θ)＋(sin θ＋cos θ)

答案：(sin θ＋cos θ)

(sin θ＋cos θ)＋(sin θ＋cos θ)