问题 计算题

如图所示,质量为m的木块放在轻弹簧上,与弹簧一起在竖直方向上做简谐运动。当振幅为A时,物体对弹簧最大的压力是物体重力的1.5倍,则物体对弹簧的最小弹力是多大?要使物体在振动中不离开弹簧,振幅不能超过多大?

答案

解:由简谐运动的特点可知,在最低点时物体对弹簧的压力最大

由牛顿第二定律kA-mg=ma,a=g/2,方向竖直向上

在最高点时物体对弹簧的压力最小,此时物体的加速度为g/2,方向竖直向下

由牛顿第二定律mg-F=ma,F=0.5mg

若要物体振动中不脱离弹簧,最高点时恰好对弹簧无压力

则由牛顿第二定律mg=ma',a'=g

最低点时kA'-mg=ma'

则有A'=2A

单项选择题
单项选择题