电子台秤放置于水平桌面上,一质量为M的框架放在台秤上,框架内有一轻弹簧上端固定在框架顶部,下端系一个质量为m的物体,物体下方用竖直细线与框架下部固定,各物体都处于静止状
问题描述:
电子台秤放置于水平桌面上,一质量为M的框架放在台秤上,框架内有一轻弹簧上端固定在框架顶部,下端系一个质量为m的物体,物体下方用竖直细线与框架下部固定,各物体都处于静止状态.今剪断细线,物体开始振动,且框架始终没有离开台秤,弹簧不超出弹性限度,空气阻力忽略不计,重力加速度为g.则下列说法正确的是( )
A. 当台秤示数最小时弹簧一定处于原长位置
B. 当台秤示数最小时物体一定处在平衡位置
C. 振动过程中台秤的最大示数一定大于(M+m)g
D. 细线剪断前,其张力不可能大于(M+m)g
答
A、B由题分析可知,弹簧原来处于伸长状态,当物体运动到最高点时,台秤的示数最小.根据简谐运动的对称性,振子到达最高点时加速度向下,但无法判断弹簧是否处于原长.故A错误.
C、当刚剪断细线时,振子的加速度向上最大,以框架和弹簧振子为研究对象,根据牛顿第二定律得知,台秤对框架的支持力大于(M+m)g,则振动过程中台秤的最大示数一定大于(M+m)g.故C正确.
D、由题,框架始终没有离开台秤,则振子运动到最高点时弹簧的弹力对框架的弹力不大于框架的重力Mg,则振子在最高点时加速度不大于
,则细线剪断前,其张力不大于(M+m)g.故D正确.(M+m)g m
故选CD