问题
计算题
如图所示,两木块的质量为m、M,中间弹簧的劲度系数为k,弹簧下端与M连接,m与弹簧不连接,现将m下压一段距离释放,它就上下做简谐运动,振动过程中,m始终没有离开弹簧.试求:
(1)m振动的振幅的最大值.
(2)m以最大振幅振动时,M对地面的最大压力.
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答案
解:(1)在平衡位置时,弹簧的压缩量为x0,有kx0=mg
要使m振动过程中不离开弹簧,m振动的最高点不能高于弹簧原长处,所以m振动的振幅的最大值A=x0=
(2)m以最大振幅A振动时,振动到最低点,弹簧的压缩量最大,为2A=2x0=
对M受力分析可得:N=Mg+=Mg+2mg
由牛顿第三定律得,M对地面的最大压力为Mg+2mg