(18分)如圖所示,將質(zhì)量為mA=100g的平臺(tái)A連接在勁度系數(shù)k=200N/m的彈簧上端,彈簧下端固定在地上,形成豎直方向的彈簧振子。在A的上方放置mB=mA的物塊B,使AB一起上下振動(dòng),彈簧原長(zhǎng)l0=5cm,A的厚度可忽略不計(jì),g取10m/s2。求:

(1)當(dāng)系統(tǒng)做小振幅簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí),A的平衡位置離地面C的高度;

(2)若AB一起做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其振幅為0.5cm,則B對(duì)A的最大壓力是多少;

(3)為了使B在振動(dòng)中始終與A接觸,振幅不能超過(guò)多少?

解析

(1)振幅很小時(shí),A、B不會(huì)分離,將AB整體看作振子,當(dāng)它們處于平衡位置時(shí),根據(jù)平衡條件有(2分)

解得m=1cm(2分)

平衡位置距地面高度=4cm(2分)

(2)當(dāng)AB運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),有向上的最大加速度,此時(shí)A、B之間的作用力最大。設(shè)振幅為A,最大加速度m/s2(2分)

B為研究對(duì)象,有=1.5N(2分)

(3)B在振動(dòng)過(guò)程中始終與A接觸,在最高點(diǎn)時(shí)相互作用力應(yīng)滿足,取B為研究對(duì)象,,當(dāng)時(shí),B振動(dòng)的加速度達(dá)到最大值,且最大值

=10m/s2,方向豎直向下(4分)

,表面A、B僅受重力作用,此刻彈簧的彈力為零,彈簧處于原長(zhǎng),cm,即振幅不能超過(guò)1cm(4分)

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2009?北京)如圖所示,將質(zhì)量為m的滑塊放在傾角為θ的固定斜面上.滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.若滑塊與斜面之間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等,重力加速度為g,則( 。

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(1)若凹槽與墻壁發(fā)生碰撞后速度立即變?yōu)榱,但與墻壁不粘連,求凹槽脫離墻壁后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧的最大彈性勢(shì)能△EP;
(2)若凹槽與墻壁發(fā)生碰撞后立即反彈,且再次達(dá)到共同速度時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為
2
3
m
v
2
0
,求這次碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能△E1;
(3)試判斷在第(2)問(wèn)中凹槽與墻壁能否發(fā)生第二次碰撞?若不能,說(shuō)明理由.若能,求第二次碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能△E2.(設(shè)凹槽與墻壁每次碰撞前后速度大小之比不變)

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(2012?丹東模擬)如圖所示,將質(zhì)量為m=0.1kg的物體用兩個(gè)完全一樣的豎直彈簧固定在升降機(jī)內(nèi),當(dāng)升降機(jī)以4m/s2的加速度加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí),上面彈簧對(duì)物體的拉力為0.4N;當(dāng)升降機(jī)和物體都以8m/s2的加速度向上運(yùn)動(dòng)時(shí),上面彈簧的拉力為( 。

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精英家教網(wǎng)皮帶傳送機(jī)的皮帶與水平方向的夾角為α,如圖所示,將質(zhì)量為m的小物塊放在皮帶傳送機(jī)上,隨皮帶一起向下以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則( 。

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