Question

【題目】如圖所示,質(zhì)量分別為m、M的兩物塊用輕彈簧相連,其中M放在水平地面上,m處于豎直光滑的導(dǎo)軌內(nèi).今將m向下壓一段距離后放手,它就在導(dǎo)軌內(nèi)上下作簡諧運(yùn)動(dòng),且m到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),M對(duì)地面的壓力剛好為零,試問:(1)m的最大加速度多大?(2)M對(duì)地面的最大壓力多大?

Answer 1

【答案】(1) ； (2)2(m+M)g

【解析】

（1）在最高點(diǎn)時(shí)，m的位移最大，加速度最大．據(jù)題，此時(shí)M對(duì)地面的壓力剛好為零，故彈簧對(duì)M的拉力為：F=Mg；
對(duì)m，根據(jù)牛頓第二定律，有：F+mg=ma；
解得最大加速度為：；
（2）簡諧運(yùn)動(dòng)具有對(duì)稱性，在最低點(diǎn)，m有向上的最大加速度，對(duì)系統(tǒng)整體運(yùn)用牛頓第二定律，有：N-（M+m）g=ma
聯(lián)立解得：N=2（M+m）g
根據(jù)牛頓第三定律，M對(duì)地面的最大壓力為2（M+m）g；