如图,一个竖直弹簧连着一个质量为M的薄板,板上放着一个木块,木块质量为m.现使整个装置在竖直方向做简谐运动,振幅为A.若要求在整个过程中小木块m都不脱离木板,则弹簧的劲度系

问题描述:

如图,一个竖直弹簧连着一个质量为M的薄板,板上放着一个木块,木块质量为m.现使整个装置在竖直方向做简谐运动,振幅为A.若要求在整个过程中小木块m都不脱离木板,则弹簧的劲度系数k应满足什么条件?

小木块恰好不脱离薄板,说明弹簧振子向上运动到弹簧原长处,速度恰为零,即弹簧在平衡位置时形变量为A,则有:
kA=(M+m)g
解得:
k=

M+m
A
g.
答:弹簧的劲度系数k应该小于
M+m
A
g.