一个弹簧秤放在水平地面上,Q为与轻弹簧上端连在一起的秤盘,P为重物,已知P的质量M=10.5kg,Q 的质量m=1.5k

一个弹簧秤放在水平地面上,Q为与轻弹簧上端连在一起的秤盘,P为重物,已知P的质量M=10.5kg,Q 的质量m=1.5kg,弹簧的质量不计,劲度系数k=800N/m,系统处于静止.如图所示,现给P施加一个方向竖直向上的力F,使它从静止开始向上做匀加速运动,已知在前0.2s内,F为变力,0.2s以后,F为恒力.
求:力F的最大值与最小值.(取 g=10m/s 2
kyleee 1年前 已收到2个回答 举报

罗马玫瑰 春芽

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解题思路:在P、Q分离之前F为变力,分离后,F为恒力;两物体分离瞬间,P对Q无作用力,但Q的加速度恰好与原来一样,此后Q的加速度将减小,而从开始到分离历时0.2s,由分析可知,刚开始时F最小,F为恒力时最大

设刚开始时弹簧压缩量为x1,则:x1=(m+M)gk=0.15m①设两者刚好分离时,弹簧压缩量为x2,则对Q:kx2-mg=ma②在前0.2s时间内,有运动学公式得:x1-x2=12at2③由①②③解得:a=6m/s2由牛顿第二定律得,开始时,Fmin=(M...

点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.

考点点评: 弹簧的弹力是变力,分析好何时两者分离是关键,此时两者间无作用力,且两者加速度刚好相等,另外牛顿定律与运动学公式的熟练应用也是同学必须掌握的

1年前

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lookforlove 幼苗

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关键点:P完全Q上脱离,弹簧系统再次平衡,其行程为:L=10.5*10/800=0.13125(米)。由于被定义为运加速,可以得到加速度a=2*L/t^2=6.5625。
由于离开Q后,加速度仍为a,计算应该简单的。

1年前

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