一个质量为m.侧面积为S的正方形木块放在水面上静止.如图所示.现用力向下将其压入水中一小距离后撤掉外力.木块在水面上下振动.试判断木块的振动是否为简谐运动. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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一个质量为m，侧面积为S的正方形木块放在水面上静止(平衡)，如图所示。现用力向下将其压入水中一小距离后撤掉外力，木块在水面上下振动，试判断木块的振动是否为简谐运动。

解析：以木块为研究对象，设静止时木块浸入水中Δx深，当木块再被压入水中x后所受力如图所示，

则F_回＝mg－F_浮，又F_浮＝ρgS(Δx＋x)。

由以上两式，得F_回＝mg－ρgS(Δx＋x)＝mg－ρgSΔx－ρgSx。

∵mg＝ρgSΔx，∴F_回＝－ρgSx。即F_回＝－kx，(k＝ρgS)。

即木块做简谐运动。

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