一根足够长竖直轻弹簧,一端固定在地面上,另一端与质量为1kg的物体A相连,质量为2kg的物体B与物体A用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,弹簧劲度系数k=100N/m,整个系统静止,A、B两物体等高,如图所示。现剪断轻绳,A在竖直方向做简谐运动,B做自由落体运动。已知弹簧振子的周期公式为T=2πmk(其中m为振子质量,k为回复力和位移的比例系数)g取10m/s2。求:
(1)刚剪断轻绳时,物体A的加速度大小;
(2)剪断轻绳后物体A第一次运动到最低点所用的时间。
(3)剪断绳子时刻作为计时起点,平衡位置为坐标原点,竖直向下取为正方向,写出物体A做简谐运动的振动方程。
T
=
2
π
m
k
【答案】(1)刚剪断轻绳时,物体A的加速度大小为20m/s2;
(2)剪断轻绳后物体A第一次运动到最低点所用的时间为s;
(3)物体A做简谐运动的振动方程为:x=-0.2cos10t(m)。
(2)剪断轻绳后物体A第一次运动到最低点所用的时间为
π
10
(3)物体A做简谐运动的振动方程为:x=-0.2cos10t(m)。
【解答】
【点评】
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