质量为m的物块用压缩的轻质弹簧卡在竖直放置的矩形匣子中，如图所示，在匣子的顶部和底部都装有压力传感器。当匣子随升降机以a＝2．5m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，匣子-00教育-零零教育信息网

质量为m的物块用压缩的轻质弹簧卡在竖直放置的矩形匣子中，如图所示，在匣子的顶部和底部都装有压力传感器。当匣子随升降机以a＝2．5m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，匣子

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

质量为m的物块用压缩的轻质弹簧卡在竖直放置的矩形匣子中，如图所示，在匣子的顶部和底部都装有压力传感器。当匣子随升降机以a＝2．5m/s²的加速度竖直向上做匀减速运动时，匣子顶部的压力传感器显示的压力为6．0N，底部的压力传感器显示的压力为12．0N（取g＝10m/s²）。
（1）当升降机匀速运行时，匣子顶部压力传感器的示数为多少？
（2）要使匣子顶部压力传感器的示数为零，升降机沿竖直方向的运动情况可能是怎样的？

◎ 答案

（1）4N
(2) 升降机的运动加速度大小大于或等于5m/s²，加速度方向竖直向上，即向上做匀加速直线运动或向下做匀减速直线运动。

◎ 解析

（1）设顶部传感器对物块的压力为F₁=6.0N，因底部传感器的压力大小为F₂＝12.0N，由题意知只要物块与匣子顶部保持接触，轻质弹簧对物块的力恒为竖直向上的压力，大小恒为F₂。设匣子向下的加速度为a₁，则 --------------（2分）
由牛顿运动定律可知：

--------------（2分）
故物块质量为：

------------（2分）
升降机处于静止或竖直匀速运动时，物块加速度为0，设匣子顶部压力传感器的示数为F’₁，底部传感器的示数仍为F₂。由牛顿第二定律可得：

--------------（2分）
解得：

--------------（2分）
（2）欲使匣子顶部压力传感器的示数为零，即F^”₁＝0，设物块加速度为a₂。
由牛顿第二定律有：

--------------（2分）
又：

--------------（2分）
故：

--------------（2分）
升降机的运动加速度大小大于或等于5m/s²，加速度方向竖直向上，即向上做匀加速直线运动或向下做匀减速直线运动。 --------------（2分）

◎ 知识点

专家分析，试题“质量为m的物块用压缩的轻质弹簧卡在竖直放置的矩形匣子中，如图所示，在匣子的顶部和底部都装有压力传感器。当匣子随升降机以a＝2．5m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，匣子…”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。