如圖所示,質(zhì)量為m的物體放在彈簧上,在豎直方向上做簡諧運動,當(dāng)振幅為A時,物體對彈簧的最大壓力是物重的1.5倍,求

(1)該簡諧運動的平衡位置在何處?
(2)物體對彈簧的最小壓力是多少?
(3)要使物體在振動中不離開彈簧,振幅不能超過多大?
(1)重力和彈力平衡的位置(此時彈簧的壓縮量為2A)    (2)1/2 mg  (3) 2A

試題分析:(1)重力和彈力平衡的位置
(2)當(dāng)木塊運動到最低點時,對彈簧彈力最大,此時由牛頓第二定律得:,因為,所以.當(dāng)木塊運動到最高點時,對彈簧彈力最小,此時由牛頓第二定律得:
,由運動的對稱性知,最高點與最低點的加速度大小相等,即
,代入求得
(3)在最高點或最低點:,所以彈簧的勁度系數(shù)
物 體在平衡位置下方處于超重狀態(tài),不可能離開彈簧,只有在平衡位置上方可能離開彈簧.要使物體在振動過程中恰好不離開彈簧,物體在最高點的加速度a=g此時 彈簧的彈力為零.若振幅再大,物體便會脫離彈簧.物體在最高點剛好不離開彈簧時,回復(fù)力為重力,所以:,則振幅
點評:解決本題要知道當(dāng)木塊運動到最低點時,對彈簧彈力最大,當(dāng)木塊運動到最高點時,對彈簧彈力最小,并根據(jù)牛頓第二定律及胡克定律求解,難度適中.
練習(xí)冊系列答案
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參加電視臺娛樂節(jié)目,選手要從較高的平臺上以水平速度躍出后,落在水平傳送帶上,已知平臺與傳送帶高度差H=1.8 m,水池寬度x0=1.2 m,傳送帶A、B間的距離L0=20 m,由于傳送帶足夠粗糙,假設(shè)人落到傳送帶上后瞬間相對傳送帶靜止,經(jīng)過一個Δt=1.0 s反應(yīng)時間后,立刻以a=2 m/s2恒定向右加速度跑至傳送帶最右端.

(1)若傳送帶靜止,選手以v0=3 m/s水平速度從平臺躍出,求從開始躍出到跑至傳送帶右端經(jīng)歷的時間.
(2)若傳送帶以u=1 m/s的恒定速度向左運動,選手要能到達(dá)傳送帶右端,他從高臺上躍出的水平速度v1至少多大?在此情況下到達(dá)B點時速度大小是多少?

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如圖所示,重10 N的物體以速度v在粗糙的水平面上向左運動,物體與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.1.現(xiàn)給物體施加水平向右的拉力F,其大小為20 N,則物體受到的摩擦力和加速度大小分別為(取g="10" m/s2)(   )
A.1 N,20 m/s2B.0,21 m/s2
C.1 N,21 m/s2D.條件不足,無法計算

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李明的體重為G,乘坐電梯時,電梯加速上升的過程中,李明的重力         G,他對電梯的壓力        G,當(dāng)電梯減速上升時,李明對電梯的壓力       G。(以上各空填“大于”、“小于”或“等于”)

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A.線斷瞬間,A球的加速度大于B球的加速度
B.線斷后最初一段時間里,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和彈性勢能
C.在下落過程中,兩小球、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒
D.線斷后最初一段時間里,動能的增加大于重力勢能的減少

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質(zhì)量為2噸的汽車在水平路面上做半徑為40m的轉(zhuǎn)彎,如果車速是36km/h,則其所需的向心力多大?是由什么力提供的?若路面能提供的最大靜摩擦力的值為車重的0.5倍,那么,若仍以36km/h速度轉(zhuǎn)彎,轉(zhuǎn)彎半徑不小于多少m?(g取10m/s2

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有一種叫做“蹦極跳”的運動,質(zhì)量為m的游戲者身系一根長為L,彈性優(yōu)良的輕質(zhì)柔軟橡皮繩,從高處由靜止開始下落1.5L時到達(dá)最低點(如圖所示),若在下落過程中不計空氣阻力,則以下說法錯誤的是(  )
A.速度先增大后減小B.加速度先減小后增大
C.動能增加了mgLD.重力勢能減小了mgL

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A.它們的振幅不能大于
B.它們的振幅不能大于
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D.它們的最大加速度不能大于

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下列說法正確的是
A.物體的運動方向一定跟它所受的合力的方向相同
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