Question

【题目】如图所示，质量为m的物体被放到劲度系数为k弹簧上，并使其在竖直方向上做简谐运动，当振幅为A时，物体对弹簧的最大压力是物体重量的1.5倍，重力加速度为g。则该简谐运动的平衡位置离O点（弹簧处于原长时其上端的位置）的距离为_______；振动过程中物体对弹簧的最小压力为_________；要使物体在振动过程中不离开弹簧，振幅不能超过_______。

Answer 1

【答案】

【解析】

[1]物体处于平衡位置时，有

所以离点的距离为

[2]振动过程中物体对弹簧的最大压力时，弹簧相对平衡位置向下振动最大振幅，此时回复力

回复力竖直向上；振动过程中物体对弹簧的最小压力时，弹簧相对平衡位置向上振动最大振幅，有简谐运动的对称性可知，此位置回复力

方向竖直向下，故此时弹簧受到的弹力

由牛顿第三定律可知，振动过程中物体对弹簧的最小压力为；

[3]弹簧所受压力最小为0，回复力，所以振幅最大为。