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如图所示,轻弹簧的下端系着A、B两球,mA=100g,mB=500g,系统静止时弹簧伸长x=15cm,未超出弹性限度.若剪断A、B间的细绳,则A在竖直方向做简谐运动,求:
(1)A的振幅多大?
(2)A球的最大加速度多大?(g取10m/s2
分析:先研究AB两球,由平衡关系要得出劲度系数;刚剪断细线时小球的加速度最大,此处相当于是小球到达简谐运动的振幅处.
解答:解:(1)只挂A球时弹簧伸长量由F=kx
得x1=
mAg
k

挂A、B两物体时有:kx=(mA+mB)g;
k=
(mA+mB)g
x
=40N/m
剪断A、B间细线后,A球静止悬挂时的弹簧的伸长量为xA=
mAg
k
=0.025m
弹簧下端的这个位置就是A球振动中的平衡位置.
悬挂B球后又剪断细线,相当于用手把A球下拉后又突然释放,刚剪断细线时弹簧比静止悬挂A球多伸长的长度就是振幅,
即A=x-xA=15cm-2.5cm=12.5cm
(2)振动中A球的最大加速度为最大加速度为:
amax=
mBg
mA
=
500
100
×10m/s2=50m/s2
答:(1)最大振幅为12.5cm;
(2)最大加速度为50m/s2
点评:解决简谐运动的题目应注意找出平衡位置,找出了平衡位置即能确定振幅及最大加速度.
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(1)A的振幅多大?

(2)A球的最大加速度多大?(g取10m/s2

 

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