Question

一平臺沿豎直方向做簡諧運動,一物體置于振動平臺上隨臺一起運動.當振動平臺處于什么位置時,物體對臺面的正壓力最大(    )

A.當振動平臺運動到最高點時

B.當振動平臺向下運動過振動中心點時

C.當振動平臺運動到最低點時

D.當振動平臺向上運動過振動中心點時

Answer 1

解析：物體隨平臺在豎直方向振動過程中,僅受兩個力作用:重力、臺面支持力.由這兩個力的合力作為振動的回復力,并產生始終指向平衡位置的加速度.

    物體在最高點a和最低點b時,所受回復力和加速度的大小相等,方向均指向O點,如下圖所示

    根據牛頓第二定律得

    最高點  mg-F_a=ma,

    最低點  F_b-mg=ma,

    平衡位置  F_c-mg=0.

    所以:F_b＞F_c＞F_a

    即振動平臺運動到最低點時，平臺對物體的支持力最大.根據牛頓第三定律,物體對平臺的壓力也最大.

答案：C