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如图所示,在水平气垫导轨上固定一立柱,轻弹簧的劲度系数为k=40N/m,它的一端连接在立柱上,另一端与滑块A相连,在A上还放着另一重物B,已知A.B的质量分别为M=0.5kg和m=0.

网友投稿  2022-11-17 00:00:00  互联网

◎ 题目



如图所示,在水平气垫导轨上固定一立柱,轻弹簧的劲度系数为k=40N/m,它的一端连接在立柱上,另一端与滑块A相连,在A上还放着另一重物B,已知A.B的质量分别为M=0.5kg和m=0.3kg,A.B间的最大静摩擦力等于fm=1.5N.
①现用外力拉动A.B一起从平衡位置向右移动8cm, 从静止释放后一起做简谐运动,求A.B间的静摩擦力最大多大?
②整个系统的振幅最大多大,能保证A.B间没有相对滑动?

◎ 答案


(1)1.2N      (2)0.1m

◎ 解析


①当最大位移为A1=0.08m时,弹簧弹力F1k·A1=3.2N, A.B产生的加速度a1 F1/(M+m)=4m/s2
这时B的加速度也等于a1,它是由静摩擦力产生的,这时的静摩擦力最大为f1mm1=1.2N.
②当A.B间的静摩擦力达到最大值fm时,B产生的加速度为a2fm/m=5m/s2,这时弹簧对A的拉力为F2=(M+m)a2=4N,弹簧伸长的长度,即为最大振幅Am F2/ k=0.1m.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在水平气垫导轨上固定一立柱,轻弹簧的劲度系数为k=40N/m,它的一端连接在立柱上,另一端与滑块A相连,在A上还放着另一重物B,已知A.B的质量分别为M=0.5kg和m=0.…”主要考查了你对  【简谐运动的概念】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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