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简答题 在一平板下装有弹簧,平板上放一质量为1.0kg的重物,若使平板在竖直方向上作上下简谐振动,周期为0.50s,振幅为2.0×10-2m,求:  (1)平板到最低点时,重物对平板的作用力;  (2)若频率不变,则平板以多大的振幅振动时,重物跳离平板?  (3)若振幅不变,则平板以多大的频率振动时,重物跳离平板?
  • (1)重物的圆频率为:ω=2π/T=4π,其最大加速度为:am=ω2A,合力为:F=mam,方向向上.
    重物受到板的向上支持力N和向下的重力G,所以F=N–G.重物对平板的作用力方向向下,大小等于板的支持力:N=G+F=m(g+am)= m(g+ω2A)= 2.96(N).
    (2)当物体的最大加速度向下时,板的支持为:N=m(g-ω2A).当重物跳离平板时,N=0,频率不变时,振幅为:A=g/ω2=3.2×10-2(m).
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