Question

如图所示，竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两球，其质量m_A=0.1kg、m_B=0.5kg。静止时弹簧伸长15cm，若剪断A、B间的细线，则A球做简谐运动时的振幅和最大加速度为多少？

Answer 1

解：由两球静止时的力平衡条件，得弹簧的劲度系数为：k=（m_A+m_B）g/x=40N/m
剪断A、B间细线后，A球静止悬挂时的弹簧的伸长量为x_A=m_Ag/k=0.025m
弹簧下端的这个位置就是A球振动中的平衡位置
悬挂B球后又剪断细线，相当于用手把A球下拉后又突然释放，刚剪断细线时弹簧比静止悬挂A球多伸长的长度就是振幅，即A=x－x_A=15cm－2.5cm=12.5cm
振动中A球的最大加速度为a_m=kA/m=50m/s²