问题标题:
如图所示,将质量为mA=100g的物体A放在弹簧上端,与弹簧不连接.弹簧下端连接一质量为mB=200g的物体B,物体B放在地面上.形成竖直方向的弹簧振子,使A上下振动.弹簧原长为5cm,当系统做
问题描述:

如图所示,将质量为mA=100g的物体A放在弹簧上端,与弹簧不连接.弹簧下端连接一质量为mB=200g的物体B,物体B放在地面上.形成竖直方向的弹簧振子,使A上下振动.弹簧原长为5cm,当系统做小振幅简谐振动时,A的平衡位置离地面为3cm,A、B的厚度可忽略不计,g取10m/s2,求:

(1)为使A在振动过程中始终不离开弹簧,则振子A的振幅不能超过多大?

(2)若A在振动过程中始终不离开弹簧,当A以最大振幅振动时,B对地面的最大压力为多大?

宋国琴回答:
  (1)要使A振动过程中不离开弹簧,A振动的最高点不能高于弹簧的原长处   所以A振动的振幅的最大值A=△x=0.02m=2cm   (2)振幅很小时,A、B间不会分离,将A和B整体作为振子,当它们处于平衡位置时,根据平衡条件得:   k△x=mAg   又形变量△x=x原-h=0.02m   联立可解得:k=50N/m   在平衡位置时,弹簧的压缩量为△x=0.02m   A以最大振幅A振动时,振动到最低点,弹簧的压缩量最大,根据对称性   此时压缩量△x′=2A=0.04m=4cm   对B受力分析可得:FN=mBg+k△x′   可解得:FN=4N   由牛顿第三定律可得,B对地面的最大压力为FN′=-FN=-4N,负号表示方向竖直向下.   答:(1)为使A在振动过程中始终不离开弹簧,则振子A的振幅不能超过2cm;   (2)若A在振动过程中始终不离开弹簧,当A以最大振幅振动时,B对地面的最大压力为4N.
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《如图所示,将质量为mA=100g的物体A放在弹簧上端,与弹簧不连接.弹簧下端连接一质量为mB=200g的物体B,物体B放在地面上.形成竖直方向的弹簧振子,使A上下振动.弹簧原长为5cm,当系统做|初中物理问答-字典翻译问答网》
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