题目内容
如图9-9-10所示,竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两个小球,质量分别为mA=100 g,mB=500 g.系统静止时弹簧伸长x=15 cm,未超出弹性限度,若剪断A、B间的细绳,则A在竖直方向上做简谐运动,求:![]()
图9-9-10
(1)A的振幅;
(2)A球的最大加速度;
(3)当A球上升至最高点时,弹簧的弹力多大?对天花板上O点是压力还是拉力?(g取10 m/s2)
解析:(1)开始时,A、B两小球处于平衡状态,据力平衡有(mA+mB)g=kx,解得k=
N/m=40 N/m.剪断A、B间的细绳,A振动的回复力由重力和弹簧弹力的合力提供.在平衡位置有kx0=mag,x0=
m=0.025 m=2.5 cm,x0为当时弹簧的伸长量,所以A=x-x0=(15-2.5) cm=12.5 cm.
(2)在最大位移处加速度最大,amax=
m/s2=50 m/s2.
(3)据对称性可知,最高点加速度最大为amax=50 m/s2,据牛顿第二定律有F弹+mg=mamax,得F弹=(5-1) N=4 N,方向向下,表明弹簧被压缩,故对天花板上O点是压力.
答案:(1)12.5 cm (2)50 m/s2 (3)4 N,压力
练习册系列答案
相关题目