如圖所示,質(zhì)量為M=0.4kg的鐵板固定在一根輕彈簧上方,鐵板的上表面保持水平.彈簧的下端固定在水平面上,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).在鐵板中心的正上方有一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg的木塊,從離鐵板上表面高h(yuǎn)=0.8m處自由下落.木塊撞到鐵板上以后不再分離,兩者一起開始做簡諧運(yùn)動(dòng).木塊撞到鐵板上共同下降x
1=2.0cm后,它們的共同速度第一次達(dá)到最大值.又繼續(xù)下降x
2=8.0cm后,它們的共同速度第一次減小為零.空氣阻力忽略不計(jì),g=10m/s
2.求:
(1)若彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比,比例系數(shù)叫做彈簧的勁度系數(shù),用k表示.求本題中彈簧的勁度系數(shù)k.
(2)木塊和鐵板碰撞后瞬間具有的共同速度為多少?
(3)從木塊和鐵板共同開始向下運(yùn)動(dòng)到它們的共同速度第一次減小到零過程中,彈簧的彈性勢(shì)能增加了多少?
(4)在此后的振動(dòng)過程中,鐵板對(duì)木塊的彈力的最小值N是多少(提示:簡諧運(yùn)動(dòng)具有對(duì)稱性,其振幅最大位置具有的加速度大小相等、方向相反)?