一弹簧秤的秤盘质量m1=1.5kg,盘内放一质量为m2=10.5kg的物体A,弹簧质量不计,其劲度系数为k=800N/m,系统处于静止状态,如图所示。现给A施加一个竖直向上的力F,使A从静止

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 受力分析/2022-10-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

一弹簧秤的秤盘质量m1=1.5kg,盘内放一质量为m2=10.5kg的物体A,弹簧质量不计,其劲度系数为k=800N/m,系统处于静止状态,如图所示。现给A施加一个竖直向上的力F,使A从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在最初0.2s内F是变化的,在0.2s后是恒定的,求F的最大值和最小值各是多少?(g=10m/s2)

◎ 答案

Fmin="(m1+m2)a=72N      " Fmax=m2(a+g)=168N

◎ 解析

因为在t=0.2s内F是变力,在t=0.2s以后F是恒力,所以在t=0.2s时,A离开秤盘。此时A受到盘的支持力为零,由于盘的质量m1=1.5kg,所以此时弹簧不能处于原长,这与上例轻盘不同。设在0_____0.2s这段时间内A向上运动的距离为x,对物体A据牛顿第二定律可得: F+N-m2g=m2a
对于盘和物体A整体应用牛顿第二定律可得:

令N=0,并由述二式求得
,所以求得a=6m/s2。
当A开始运动时拉力最小,此时对盘和物体A整体有Fmin=(m1+m2)a=72N。
当A与盘分离时拉力F最大,Fmax=m2(a+g)=168N
我解:刚分离时对盘

代入前式就可解a=6m/s2可再接着向下算就可以了   

◎ 知识点

    专家分析,试题“一弹簧秤的秤盘质量m1=1.5kg,盘内放一质量为m2=10.5kg的物体A,弹簧质量不计,其劲度系数为k=800N/m,系统处于静止状态,如图所示。现给A施加一个竖直向上的力F,使A从静止…”主要考查了你对  【受力分析】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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