(1)系统处于平衡位置时,弹簧压缩△x 1,由2mg=k△x 1,得
△x 1=
2mg
k =
2×2×10
400 m=0.10m,
盒子的振幅为H=△x 1+△x 2=0.10m+0.10m=0.20m
(2)方向向下.
(3)小球B运动到平衡位置时速度最大,从最高点到平衡位置的过程中,弹力做的正功与负功相等,总功为零,
由动能定理,得2mgH+0+△E k=
1
2 •2m•v m 2,
解得:v m=
2gH =
2×10×0.20 m/s=2m/s.
答:(1)盒子A做简谐运动的振幅为0.20m;
(2)盒子A运动到最高点时,盒子A对金属小球B的作用力方向向下;
(3)金属小球B的最大速度为2m/s.