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整个过程中,如果某个位置的动能大小是13J,则一定还另一个位置的动能也是13J。
题后小结:我们可以将压缩过程细分为2个过程4个特殊位置,请注意分析。B【针对练习1】一个铁球从竖直在地面轻弹簧的正上方某处自由下落,接触弹簧后将弹簧压缩到最大时:
A、球所受的合力最大,但不一定大于重力值B、球的加速度最大,且一定大于重力加速度值C、球的加速度最大,有可能小于重力加速度值D、球所受弹力最大,但不一定大于重力值(BD)【例2】(知识链接:加速度的对称性,超重与失重问题)如图所示,一劲度系数为k的轻弹簧下端固定于水平地面上,弹簧的上端固定着一质量为M的平台。另有一质量为m的物块放在平台的上表面(不粘连),随平台一起在竖直方向上做上下振动,则下列说法正确的是:
A、当平台向下经过平衡位置时,平台和物体的速度最大,物体最可能最容易脱离平台B、要让它们保证能够一起在竖直方向上做上下振动,则振动的最大加速度大小为gC、要让它们保证能够一起在竖直方向上做上下振动,则振动的振幅不能超过MgkD、当平台振动到最低点时,物体对平台的正压力最大,大小为2mg.
解析:物体和平台有压力就不会脱离,当有向下的加速度g时,完全失重,这就是脱离的临界条件,所以物体最可能最容易脱离平台的位置是系统振动到最高点不而不是平台向下经过平衡
位置时,A错误、B正确。系统保持静止时的位置是平衡位置,这时弹簧的压缩量是(Mm)gk,所以其
振幅应当等于(Mm)gk,C错误。由加速度的对称性结合牛顿第二定律知D项正确。
【针对练习2】如图所示,一劲度系数为k的轻弹簧下端固定于水平地面上,弹簧的上端固定一质量为
M的薄板P,另有一质量为m的物块B放在P的上表面。向下压B,突然松手,使系统
上下振动,欲使B、P始终不分离,则轻弹簧的最大压缩量为多少?
B
解:B和p在最高处有向下的最大加速度时,最可能分离,若不分离则B和p间的
压力N0,取N0、对B,由牛顿第二定律:mgma………①
P
即振动的最大加速度为ag
结合对称性知B和p在最低处时弹簧的压缩量最大,对整体再用牛顿第二定律有:
kxmMgmMa………②
x2mMg
k
(B)【例3】(知识链接:回复力的对称性)如右图所示,质量分别为mA2Kg和mB3Kg的A、
B两物体,用劲度系数为k的轻弹簧相连接盒后竖直放在水平面上,今用大小为45N的力把物块A向下压
而使之处于平衡状态,突然撤去压力,则:
A、物块B有可能离开水平面。
F
B、物块B不可r
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