Question

如图所示，一块质量为2 kg、涂有碳黑的玻璃板，在拉力F的作用下竖直向上做匀变速直线运动．一个频率为5 Hz的振动方向为水平且固定的振针，在玻璃板上画出了如图所示的图线，量得OA=1 cm，OB=4 cm，OC=9 cm．求拉力F的大小． （不计一切摩擦阻力，取g=10 m/s²）

Answer 1

解：在拉力F的作用下，玻璃板向上加速，图中OC间曲线所反映出的是振动的音叉振动位移随时间的变化规律，其中直线OC代表音叉振动1.5个周期内玻璃板运动的位移，而OA，AB，BC间对应的时间均为0.5个周期，即t == 0.1 s 
由题目数据知AB=OB-OA=3 cm=0.03m，AB-OA=at² 
a=2m/s²  同理知BC-AB=at²，则BC=5 cm，OC=OB+BC=9 cm
由牛顿第二定律得F-mg=ma     F=24 N