一弹簧秤秤盘的质量M=1.5kg,盘内放一个质量m=10.5kg的物体P,弹簧质量忽略不计,轻弹簧的劲度系数k=800N/m,系统原来处于静止状态,如图1-6所示。现给物体P施加一竖直向上

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

一弹簧秤秤盘的质量M=1.5kg,盘内放一个质量m=10.5kg的物体P,弹簧质量忽略不计,轻弹簧的劲度系数k=800N/m,系统原来处于静止状态,如图1-6所示。现给物体P施加一竖直向上的拉力F,使P由静止开始向上作匀加速直线运动。已知在前0.2s时间内F是变力,在0.2s以后是恒力。求力F的最小值和最大值各多大?取g=10m/s2

◎ 答案

Fmin=72N,Fmax=168N。

◎ 解析


试题分析:开始时,系统处于静止状态,弹簧的压缩量为x1=据题,在前0.2s时间内F是变力,在0.2s以后是恒力,说明在t=0.2s时物体P离开秤盘,秤盘对物体没有支持力,物体对秤盘也没有压力,而秤盘的加速度向上,说明此时弹簧处于压缩状态.设此时弹簧的压缩量为x2,对秤盘根据牛顿第二定律得:
kx2-Mg=Ma
0.2s内物体P位移为x=x1-x2=
联立解得,a=6m/s2
根据题意,开始时物体Mm向上一起做匀加速运动根据牛顿定律可知
很明显当弹力开始最大时,F最小,最小值为;当两物体脱离时,整体向上运动时,对物体P满足,此时力F最大,

◎ 知识点

    专家分析,试题“一弹簧秤秤盘的质量M=1.5kg,盘内放一个质量m=10.5kg的物体P,弹簧质量忽略不计,轻弹簧的劲度系数k=800N/m,系统原来处于静止状态,如图1-6所示。现给物体P施加一竖直向上…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  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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