如图,一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都可以不计,盘内放一个物体P处于静止.P的质量为12kg,弹簧的劲度系数k=800

如图,一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都可以不计,盘内放一个物体P处于静止.P的质量为12kg,弹簧的劲度系数k=800N/m.现给P施加一个竖直向上的力F,使P从静止开始向上做匀加速运动.已知在前0.2s内F是变化的,在0.2s以后F是恒力,则F的最小值是多少,最大值是多少?
clpandy 1年前 已收到2个回答 举报

商机无限8 幼苗

共回答了15个问题采纳率:100% 举报

解题思路:在P和秤盘分离之前F为变力,分离后,F为恒力;两物体分离瞬间,P对秤盘无作用力,弹簧处于原长,但P的加速度还与原来一样,此后P做匀速运动,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x,则:
x=[mg/k]=0.15m…①
在前0.2s时间内,有运动学公式得:
x=[1/2]at2…②.
由①②解得:a=7.5m/s2
由牛顿第二定律得,
开始时,Fmin=ma=90N
最终分离后,Fmax-mg=ma
即:Fmax=m(g+a)=210N
答:力F最小为90N,最大为210N

点评:
本题考点: 牛顿第二定律;胡克定律.

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,此时弹簧处于原长,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

9

十字岔口 幼苗

共回答了18个问题 举报

设开始弹簧秤的位置为零位置,弹簧向下为正,则放上P后,弹力与其重力平衡,得:kx1=mg,得x1=0.15m。P从静止开始向上做匀加速运动,由牛顿第二定律得:F+kx-mg=ma,即F+800x-120=12a.,F=12a+120-800x。由题意可得:0.2s以后x=0,即at^2/2=0.15m,解得a=7.5m/s^2.所以F=12a+120-800x=90+120-800x=210-80...

1年前

0
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 17 q. 1.734 s. - webmaster@yulucn.com