如圖9-2-7所示,質(zhì)量為m的木塊放在彈簧上,與彈簧一起在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).當(dāng)振幅為A時(shí),物體對(duì)彈簧的最大壓力是物體重力的1.5倍,則物體對(duì)彈簧的最小彈力是多大?要使物體在振動(dòng)中不離開彈簧,振幅不能超過多大?

圖9-2-7

不能超過2A


解析:

當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),彈簧彈力最大,此時(shí)加速度a方向向上,F(xiàn)m-mg=ma.因?yàn)镕m=1.5mg,所以a=g.當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),彈簧彈力最小,此時(shí)加速度方向向下,有mg-Fmin=ma.由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性知,兩對(duì)稱點(diǎn)的加速度大小相等,即a=g,代入求得Fmin=mg.由a=g,可以求得彈簧的勁度系數(shù)k.kA=mg,k=

物體在下降過程中不會(huì)離開彈簧,只有上升過程中才會(huì).要使物體在振動(dòng)中不離開彈簧,必須使振動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),加速度a恰為g,此時(shí)壓力F=0.若振幅再大,物體便會(huì)脫離彈簧.物體在最高點(diǎn)F=0.回復(fù)力為重力,mg=kA′,所以振幅

A′==2A.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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如圖9-2-7所示,一個(gè)動(dòng)能為Ek的電子垂直于A板從小孔C進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),能達(dá)到的最大距離為d,設(shè)電子電荷量為e,A板接地,則B板電勢(shì)為__________V.

圖9-2-7

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如圖9-2-7所示,一太陽(yáng)能電池板,測(cè)得它的開路電壓為800 mV,短路電流為40 mV.若將該電池板與一阻值為20 Ω的電阻器連成一閉合電路,則它的路端電壓是(    )

圖9-2-7

A.0.10 V              B.0.20 V             C.0.30 V               D.0.40 V

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如圖9-2-6所示,在國(guó)慶60周年閱兵盛典上,我國(guó)預(yù)警機(jī)“空警­2 000”在天安門上空機(jī)翼保持水平,以4.5×102 km/h的速度自東向西飛行.該機(jī)的翼展(兩翼尖之間的距離)為50 m,北京地區(qū)地磁場(chǎng)的豎直分量向下,大小為4.7×105 T,則(  ).

圖9-2-6

A.兩翼尖之間的電勢(shì)差為0.29 V

B.兩翼尖之間的電勢(shì)差為1.1 V

C.飛行員左方翼尖的電勢(shì)比右方翼尖的電勢(shì)高

D.飛行員左方翼尖的電勢(shì)比右方翼尖的電勢(shì)低

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矩形線圈abcd,長(zhǎng)ab=20 cm,寬bc=10 cm,匝數(shù)n=200,線圈回路總電阻R=5 Ω.整個(gè)線圈平面內(nèi)均有垂直于線圈平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)穿過.若勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖9-2-7所示,則(  ).

圖9-2-7

A.線圈回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間均勻變化

B.線圈回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為0.4 A

C.當(dāng)t=0.3 s時(shí),線圈的ab邊所受的安培力大小為0.016 N

D.在1 min內(nèi)線圈回路產(chǎn)生的焦耳熱為48 J

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