题目内容

如图,质量均为m的物块A和B与轻弹簧相连接放置在水平地面上.
(1)将物块B固定不动,使A在竖直方向上做简谐运动,若A对弹簧压力最大值为重力的1.8倍,求A对弹簧的最小压力.
(2)松开B物块,用一竖直向下的力F向下压物块A,撤去F后,B恰好被提离地面,求力F的大小.
分析:(1)简谐运动的回复力满足F=-kx的规律,回复力由重力和弹簧弹力的合力提供;物体A在最低点和最高点的回复力相等;
(2)简谐运动的回复力由重力和弹簧弹力的合力提供;物体A在最低点和最高点的回复力等大、反向.
解答:解:(1)A到最低点:F=1.8mg-mg=0.8mg=ma 向上
A到最高点:F=mg+F=ma  向下
故:F=-0.2mg
由牛顿第三定律可得:Fmin=0.2mg.
(2)最高点,B恰好被提离地面,弹簧伸长,拉力等于物体B的重力mg,即F=mg
弹簧对A、B的拉力相等,故对物体A的拉力也等于mg
最高点物体A的回复力:F=mg+F=2mg
故物体A压缩到最低点释放瞬间的回复力也为2mg,此时:F=FN-mg=2mg,故FN=3mg
没有撤去推力F时,物体A受重力、支持力和推力,根据三力平衡条件,有:
F+mg=FN
故F=FN-mg=2mg
答:(1)A对弹簧的最小压力为0.2mg.
(2)力F的大小为2mg.
点评:本题关键是明确简谐运动的回复力F=-kx,物体A受到的重力和弹簧弹力的合力提供回复力,最高点和最低点回复力相等.
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