Question

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

Answer 1

【答案】(1) ； (2)2(m+M)g

【解析】

（1）在最高點時，m的位移最大，加速度最大．據題，此時M對地面的壓力剛好為零，故彈簧對M的拉力為：F=Mg；
對m，根據牛頓第二定律，有：F+mg=ma；
解得最大加速度為：；
（2）簡諧運動具有對稱性，在最低點，m有向上的最大加速度，對系統整體運用牛頓第二定律，有：N-（M+m）g=ma
聯立解得：N=2（M+m）g
根據牛頓第三定律，M對地面的最大壓力為2（M+m）g；