分析 物块在最高点时,对弹簧的压力最小.物块在最高点和最低点的加速度大小相等,方向相反,根据牛顿第二定律求出最低点的加速度,从而得知最高点的加速度,根据牛顿第二定律求出物块对弹簧的压力.
欲使物块不脱离弹簧,知最高点弹簧处于原长,物块的加速度为g,知最低点的加速度也为g,方向竖直向上,根据F=-kx,求出振幅的大小与A的关系.
解答 解:因为物块在竖直方向上做简谐运动,依题意物块在最低点时对弹簧的压力最大,在最高点对弹簧的压力最小.
在最低点,根据牛顿第二定律有FN-mg=ma
据题有 FN=1.2mg
代入数据解得 a=0.2 g.
由最高点和最低点相对平衡位置对称,加速度大小等值反向,所以最高点的加速度大小为 a′=0.2 g
在最高点,根据牛顿第二定律有 mg-FN′=ma′,
故 FN′=mg-ma′=0.8 mg.
即木块对弹簧压力的最小值为0.8mg.
要使木块不脱离弹簧,设其振幅不能超过A′,此时木块振到最高点恰在弹簧原长处,此时的最大加速度为g
由a=-$\frac{kx}{m}$知,当振幅为A时,在最低点有:0.2g=-$\frac{k}{m}$A;
当振幅为A′时,在最高点有 g=-$\frac{k}{m}$A′,由此可得 A′=5A.
故答案为:0.8mg,5A
点评 解决本题的关键知道简谐运动的对称性,最高点和最低点加速度大小相等,方向相反,运用牛顿第二定律研究.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 康普顿效应表明光具有波动性 | |
B. | 阴极射线管和光电管产生电子的原理是相同的 | |
C. | 天然放射现象的发现揭开了人类研究原子核结构的序幕 | |
D. | 不确定性关系△x△p≥$\frac{h}{4π}$只因技术所限,随着科技发展,微观粒子的动量和位置可同时确定 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 由图可知,原子核 D和 E聚变成原子核 F时会有质量亏损,要吸收能量 | |
B. | 由图可知,原子核 A裂变成原子核 B和 C时会有质量亏损,要放出核能 | |
C. | 已知原子核 A裂变成原子核 B和 C时放出的 γ射线能使某金属板逸出光电子,若增加 γ射线强度,则逸出光电子的最大初动能增大 | |
D. | 在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度 | |
E. | 在核反应堆的外面修建很厚的水泥层能防止放射线和放射性物质的泄漏 |
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | W1=W2 | B. | W1>W2 | C. | P1>P2 | D. | P1=P2 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 0.8s | B. | 1.6s | C. | 2.2s | D. | 3.2s |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 顺时针转动,周期为$\frac{π}{2?}$ | B. | 逆时针转动,周期为$\frac{π}{2?}$ | ||
C. | 顺时针转动,周期为$\frac{8π}{?}$ | D. | 逆时针转动,周期为$\frac{8π}{?}$ |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 物体内能增大,温度一定升高 | |
B. | 布朗运动就是液体分子的无规则运动 | |
C. | 气体压强越大,气体分子的平均动能就越大 | |
D. | 在绝热过程中,外界对气体做功,气体的内能增加 |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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