如图所示,质量为M,倾角为α的斜面体(斜面光滑且足够长)被固定在水平地面上,斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为l的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为m的物块.压缩弹簧-高二物理

题目简介

如图所示,质量为M,倾角为α的斜面体(斜面光滑且足够长)被固定在水平地面上,斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为l的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为m的物块.压缩弹簧-高二物理

题目详情

如图所示,质量为M,倾角为α的斜面体(斜面光滑且足够长)被固定在水平地面上,斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为l的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为m的物块.压缩弹簧使其长度为
3
4
l
时将物块由静止开始释放,物块在斜面上做简谐振动,重
力加速度为g.
(1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度;
(2)求弹簧的最大伸长量.
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

(1)平物体平衡时,受重力、支持力和弹簧的弹力,
平衡位置即弹簧弹力等于重力沿斜面分力,即k△x=mgsinα,故△x=class="stub"mgsinα
k

所以弹簧长度x=l+class="stub"mgsinα
k

(2)根据简谐运动的对称性,缩弹簧使其长度为class="stub"3
4
l时将物块由静止开始释放,故其振幅为:
A=class="stub"1
4
l+△x=class="stub"1
4
l+class="stub"mgsinα
k

故其最大伸长量为:A+△x=class="stub"1
4
l+class="stub"mgsinα
k
+class="stub"mgsinα
k
=class="stub"L
4
+class="stub"2mgsin∂
k

答:(1)物块处于平衡位置时弹簧的长度为 L+class="stub"mgsin∂
k

(2)弹簧的最大伸长量为class="stub"L
4
+class="stub"2mgsin∂
k

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