轻质弹簧上端拴一质量为m的小球,平衡时弹簧的压缩量x,在某次振动过程中,小球运动到最低点时的压缩量2x.求球的加速度和弹簧对地面的压力.

问题描述:

轻质弹簧上端拴一质量为m的小球,平衡时弹簧的压缩量x,在某次振动过程中,小球运动到最低点时的压缩量2x.求球的加速度和弹簧对地面的压力.

平衡时弹簧的压缩量x,故:
kx=mg
最大位移时的压缩量为2x,故振幅为x,故:
k•2x-mg=ma
解得:
a=g   竖直向上
弹簧对地面的压力:
N=k×2x=2mg
答:在最低点,球的加速度为g,弹簧对地面的压力为2mg.
答案解析:平衡时弹簧的压缩量x,对球根据平衡条件和胡克定律列式;最大位移时的压缩量为2x,说明振幅为A,再次根据胡克定律和牛顿第二定律列式求解.
考试点:简谐运动的回复力和能量.
知识点:本题关键是明确小球的受力情况和运动规律,要结合简谐运动的对称性分析,基础题目.