如图所示,竖直放置的轻弹簧将物块1与2连接,物块1、2的质量分别为m和M.令物块1上下作简谐运动,振动过程中物块2对桌面的最小压力为零,那么物块1的最大加速度为
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如图所示,竖直放置的轻弹簧将物块1与2连接,物块1、2的质量分别为m和M.令物块1上下作简谐运动,振动过程中物块2对桌面的最小压力为零,那么物块1的最大加速度为
题型:不详
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如图所示,竖直放置的轻弹簧将物块1与2连接,物块1、2的质量分别为m和M.令物块1上下作简谐运动,振动过程中物块2对桌面的最小压力为零,那么物块1的最大加速度为______,物块2对桌面的最大压力为______.
答案
由题,m随M一起做简谐运动,由重力和M对m的支持力的合力提供物块m做简谐运动回复力.当振动物体离开平衡位置时速度减小,当振动物体靠近平衡位置时,速度增大,则物体通过平衡位置时速度最大;振动过程中物块2对桌面的最小压力为零,此时弹簧处于拉伸状态,弹簧对物块2有向上拉力,大小为Mg,而弹簧对物块1的向下拉力也为Mg,那么物块1的最大加速度,由牛顿第二定律可得:
a=
F
合
m
=
Mg+mg
m
;
当物块1处于压弹簧且处在最低端时,弹簧压缩最短,此时物块2对桌面的压力最大.
对物块1受力分析,F
弹
-mg=ma
对物块2受力分析,Mg+F
弹
=F
支
而F
支
=F
压
由上式可得:F
压
=2Mg+2mg
故答案为:
M+m
m
g
;2Mg+2mg
举一反三
如图所示,一轻质弹簧竖直放置,下端固定在水平面上,上端处于a位置,当一重球放在弹簧上端静止时,弹簧上端被压缩到b位置.现将重球(视为质点)从高于a位置的c位置沿弹簧中轴线自由下落,弹簧被重球压缩到最低位置d.以下关于重球运动过程的正确说法应是( )
A.重球下落压缩弹簧由a至d的过程中,重球做减速运动
B.重球下落至b处获得最大速度
C.重球下落至d处获得最大加速度
D.由a至d过程中重球克服弹簧弹力做的功等于小球由c下落至d处时重力势能减少量
题型:不详
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将一个重为20N的物体按图乙方式叠放在弹簧上,稳定时弹簧的长度为12cm;若将此物体按图丙方式悬挂在弹簧上,稳定时弹簧的长度为16cm,则此弹簧的原长为______cm,劲度系数为______N/m.(弹簧均在弹性限度内)
题型:不详
难度:
|
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一根原长10cm的弹簧,挂上5N的钩码时弹簧长度变为12cm,当这根弹簧改挂上15N的钩码时(弹簧仍在弹性限度内),弹簧长度变为( )
A.6cm
B.36cm
C.12cm
D.16cm
题型:广州模拟
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劲度系数k=800N/m的轻质弹簧两端分别连接着质量均为12kg的物体A、B,将它们竖直静止放在水平面上,如图所示.现将一竖直向上的变力F作用在A上,使A开始向上做匀加速运动,经0.40s物体B刚要离开地面.(g=10m/s
2
)
试求:
(1)物体A重力势能增加了多少
(2)物体B刚要离开地面时,物体A的动能
(3)弹簧的弹性势能公式:E
p
=
1
2
kx
2
,x为弹簧的形变量,则此过程中拉力F做的功是多少?
题型:不详
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为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ(设μ为定值),某同学经查阅资料知道:一劲度系数为k的轻弹簧由伸长量为x至恢复原长过程中,弹力所做的功为
1
2
kx
2
.于是他设计了下述实验:
第一步:如图所示,将弹簧的一端固定在竖直墙上,使滑块紧靠弹簧将其压缩,松手后滑块在水平桌面上滑行一段距离后停止;
第二步:将滑块挂在竖直放置的弹簧下,弹簧伸长后保持静止状态.
回答下列问题:
(1)对于松手后滑块在水平桌面上滑动过程中有关物理量的描述,下列说法正确的是______
A.当弹簧恢复原长时,滑块的加速度达最大值
B.当弹簧恢复原长时,滑块的速度达最大值
C.滑块的加速度先增大后减小,然后保持不变
D.滑块的加速度先减小后增大,然后保持不变
(2)你认为该同学应该用刻度尺直接测量的物理量是(写出名称并用符号表示):_______.
(3)用直接测得的物理量表示滑块与水平桌面间动摩擦因数μ的计算式μ=______.
题型:不详
难度:
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