Question

S_l和S₂表示劲度系数分别为k₁和k₂的两根弹簧。k₁>k₂，a和b表示质量分别为m_a和m_b的两个物块，m_a>m_b，将弹簧与物块按图所示方式悬挂起来。现要求两根弹簧的总长度最大，则应使

1. A.
   S_l在上，a在上
2. B.
   S_l在上，b在上
3. C.
   S₂在上，b在上
4. D.
   S₂在上，a在上

Answer 1

C
试题分析：当系统平衡时，上边的弹簧所受的弹力F_上=（m_a+m_b）g，与a，b的位置无关。根据胡克定律F=kx，欲使下边弹簧伸长量最大，其所受弹力应最大。所以应该a下b上。对下面的弹簧则m_ag=k_下x_下，所以x_下=m_ag/k_下。对上边弹簧，则（m_a+m_b）g=k_上x_上，所以x_上=（m_a+m_b）g/k_上。由于k₁>k₂，
欲使x_下+x_上最大，显然应取k_上=k₂，k_下=k₁即S₂上，S₁下。所以本题选择C。
考点：共点力的平衡、胡克定律