金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中,如图3-22所示,在箱的上顶板和下底板装有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动。当箱以a=2.0m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时,

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

金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中,如图3-22所示,在箱的上顶板和下底板装有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动。当箱以a=2.0m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时,上顶板的传感器显示的压力为6.0N,下底板的传感器显示的压力为10.0N。(取g=10m/s2)若上顶板传感器的示数是下底板传感器的示数的一半,试判断箱的运动情况。要使上顶板传感器的示数为零,箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的?

◎ 答案

箱处于静止或做匀速直线运动;   只要加速度大于或等于10m/s2,方向竖直向上,不论箱是向上加速运动或向下减速运动,上顶板压力传感器的示数都为零。

◎ 解析

块受力如图3-24所示,加速度为a,方向向下。有mg+FN-F=ma,求得金属块的质量m=0.50kg。

  上顶板传感器的示数是下底板传感器的示数的一半时,弹簧的弹力仍F,上顶板的压力为F/2,设箱和金属块的加速度为a1,有 mg+-F=ma1解得a1=0,箱处于静止或做匀速直线运动。
  当上顶板的压力恰好等于零时,mg-F=ma2,得加速度a2=-10m/s2,“-”号表示加速度方向向上。
  若箱和金属块竖直向上的加速度大于10m/s2,弹簧将被进一步压缩,金属块离开上顶板,上顶板压力传感器的示数也为零。只要加速度大于或等于10m/s2,方向竖直向上,不论箱是向上加速运动或向下减速运动,上顶板压力传感器的示数都为零。

◎ 知识点

    专家分析,试题“金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中,如图3-22所示,在箱的上顶板和下底板装有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动。当箱以a=2.0m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时,…”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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