题目内容

如图所示,质量为M的木框内静止在地面上,劲度系数为k的轻质弹簧一端固定于木框,一质量为m的小球放在该弹簧上,让小球在同一条竖直线上作简谐运动,在此过程中木框始终没有离开地面。若使小球始终不脱离弹簧,则:

(1)小球的最大振幅A是多大?

(2)在这个振幅下木框对地面的最大压力是多少?

(3)在这个振幅下弹簧的最大弹性势能是多大?

 

【答案】

⑴最大振幅应满足kA=mg,   A=

⑵小球在最低点时弹力最大,所以有:Fm-mg=mg,Fm=2mg,则木框对地面的最大压力为F=Mg+2mg

(3) 小球在运动过程中机械能守恒,所以EP

【解析】略

 

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