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一质量为m,侧面积为S的正方体木块,放在水面上静止(平衡),如图11316所示.现用力向下将其压入水中一段深度后(未全部浸没)撤掉外力,木块在水面上下振动,试判断木块的振动是否为简谐运动.
图11316
【回答】
木块的振动是简谐运动
【解析】 以木块为研究对象,设静止时木块浸入水中Δx深,当木块被压入水中(x+Δx)后如图所示,则
F回=mg-F浮,
又F浮=ρgS(Δx+x).
由以上两式,得
F回=mg-ρgS(Δx+x)=mg-ρgSΔx-ρgSx.
mg=ρgSΔx,所以F回=-ρgSx.
即F回=-kx(k=ρgS).
所以木块的振动为简谐运动.
知识点:未分类
题型:综合题
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