一輕彈簧直立在地面上,其勁度系數(shù)為k=400 N/m,彈簧的上端與盒子A連接在一起,盒子內(nèi)裝物體B,B的上下表面恰好與盒子接觸,A和B的質(zhì)量mA=mB=1 kg,g=10 m/s2,不計阻力,先將A向上抬高使彈簧伸長5 cm后從靜止釋放,A和B一起做上下方向的簡諧運動,已知彈簧的彈性勢能決定于彈簧的形變大小.試求:

(1)A的振幅;

(2)B的最大速率;

(3)在最高點和最低點A和B的作用力.

(1)A=10 cm  (2)v=2 m/s  (3)a=20 m/s2


解析:

(1)設(shè)A和B做簡諧運動的平衡位置為0,彈簧的壓縮量為x0,由平衡條件kx0=(mA+mB)g,得x0=5cm,故A的振幅為A=10 cm.

(2)當(dāng)B運動到平衡位置時速率最大,A和B由靜止釋放到平衡位置過程中,彈簧的伸長量與壓縮量相等,彈性勢能不變,由動能定理:

(mA+mB)gA=(mA+mB)v2,得v= m/s.

(3)設(shè)A、B一齊運動的最大加速度大。ㄗ罡唿c和最低點)為a,由牛頓第二定律(mA+mB)g+kx1=(mA+mB)a,得a=20 m/s2.

取B為研究對象,在最高點時有mBg+F1= mBa,得A對B的作用力F1=10 N,方向向下;在最低點時有F2-mBg= mBa,得A對B的作用力F2=30 N,方向向上.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

一輕質(zhì)彈簧直立在地面上,其勁度系數(shù)為k=400N/m,在彈簧的上端與空心物體A連接,物體B置于A內(nèi),B的上下表面恰與A接觸,如圖所示.A和B的質(zhì)量均為1kg,先將A向上抬高使彈簧伸長5cm后從靜止釋放,A和B一起做上下方向的簡諧運動,已知彈簧的彈性勢能決定于彈簧形變大。╣取10m/s2,阻力不計)求:
(1)物體A的振幅?
(2)物體B的最大速率?
(3)在最高點和最低點A對B的作用力?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)一輕彈簧直立在地面上,其勁度系數(shù)為k=400N/m,彈簧的上端與盒子A連接在一起,盒子內(nèi)裝有物體B,B的上下表面恰與盒子接觸,如圖所示,A和B的質(zhì)量mA=mB=1kg,g=10m/s2,不計阻力,先將A向上抬高使彈簧伸長5cm后從靜止釋放,A和B一起做上下方向的簡諧運動,已知彈簧的彈性勢能決定于彈簧的形變大小,試求:
(1)盒子A的振幅;
(2)盒子A的最大速度;
(3)當(dāng)A、B的位移為正的最大和負的最大時,A對B的作用力的大小分別是多少.(令向上方向為正方向)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

一輕質(zhì)彈簧直立在地面上,其勁度系數(shù)為k=400 N/m,彈簧的上端與空心物體A連接,物體B置于A內(nèi),B的上下表面恰好與A接觸,如圖11-3-9所示。A和B的質(zhì)量均為1 kg,先將A向上抬高使彈簧伸長5 cm后從靜止釋放,A和B一起做上下方向的簡諧運動,已知彈簧的彈性勢能決定于彈簧形變大小(g取10 m/s2,阻力不計),求:

圖11-3-9

(1)物體A的振幅。

(2)物體B的最大速率。

(3)在最高點和最低點A對B的作用力。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

一輕彈簧直立在地面上,其勁度系數(shù)為k=400N/m,在彈簧的上端與盒A連接在一起,盒內(nèi)裝物體B,B的上下表面恰與盒A接觸,如圖所示,A、B的質(zhì)量mA=mB=1kg,今將A向下壓縮彈簧,使其由原長壓縮L=10cm后,由靜止釋放,A和B一起沿豎直方向作簡諧運動,不計阻力,且取g=10m/s2,試求:
(1)盒A的振幅
(2)在振動的最高點和最低點時,物體B對盒A作用力的大小和方向.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案