问题
计算题
如图所示，一块涂有炭黑的玻璃板，质量为2 kg，在拉力F的作用下，由静止开始竖直向上做匀加速运动．一个装有水平振针的振动频率为5 Hz的固定电动音叉（其振幅可以变化，但频率保持不变）在玻璃板上画出了图示曲线，量得OA=1 cm，OB=4 cm，求OC的长度和外力F的大小．（g取10 m/s2）
答案
解：在拉力F的作用下，玻璃板向上加速，图中OC间曲线所反映出的是振动的音叉振动位移随时间的变化规律，其中直线OC代表音叉振动1.5个周期内玻璃板运动的位移，而OA，AB，BC间对应的时间均为0.5个周期，即t =
= 0.1 s
由题目数据知AB=OB-OA=3 cm=0.03 m，AB-OA=at2
得a=2 m/s2
同理知BC-AB=at2，则BC=5 cm，OC=OB+BC=9 cm
由牛顿第二定律得F-mg=ma
可得F=24 N