题文
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 。
题型:未知 难度:其他题型
答案
(m+M) g/m, 2(m+M) g
解析
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=
=
;
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
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,竖直放置的轻弹簧将物块1与2连.....”主要考查你对 [简谐运动的概念 ]考点的理解。
简谐运动的概念
简谐运动:
1、机械振动的定义:物体在平衡位置附近所做的往复运动叫做机械振动,简称振动。
2、简谐运动的定义:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的复力的作用下振动简谐运动是最简单,最基本的机械振动叫做简谐运动。
3、简谐运动的特征:回复力F=-kx,加速度a=-kx/m,方向与位移方向相反,总指向平衡位置。简谐运动是一种变加速运动,在平衡位置时,速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大。
4、简谐运动的判定:要判定一个物体的运动是简谐运动,首先要判定这个物体的运动是机械振动,即看这个物体是不是做的往复运动;看这个物体在运动过程中有没有平衡位置;看当物体离开平衡位置时,会不会受到指向平衡位置的回复力作用,物体在运动中受到的阻力是不是足够小。然后再找出平衡位置并以平衡位置为原点建立坐标系,再让物体沿着x轴的正方向偏离平衡位置,求出物体所受回复力的大小,若回复力为F=-kx,则该物体的运动是简谐运动。


