弹簧振子的运动是简谐运动的典型代表。如图所示,一竖直光滑的管内有一劲度系数为k的轻弹簧,弹簧下端固定于地面,上端与一质量为m的小球A相连,小球A静止时所在位置为O。另一质量也为m的小球B从距A为H的P点由静止开始下落,与A发生碰撞(时间极短)后黏连在一起,开始向下做简谐运动。小球AB第一次到达最低点Q(图中未标出)所用的时间为t。两球均可视为质点,在运动过程中,弹簧的形变在弹性限度内,当其形变量为x时,弹性势能为Ep=12kx2。已知H=3mgk,重力加速度为g。求:
(1)B与A碰撞后瞬间一起向下运动的速度;
(2)小球AB一起做简谐运动的振幅。
1
2
3
mg
k
【答案】(1)B与A碰撞后瞬间一起向下运动的速度为;
(2)小球AB一起做简谐运动的振幅为。
3
m
g
2
2
k
(2)小球AB一起做简谐运动的振幅为
2
mg
k
【解答】
【点评】
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