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          一彈簧秤的秤盤質量m1=1.5kg,盤內放一質量為m2=10.5kg的物體P,彈簧質量不計,其勁度系數為K=800N/m,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),如圖所示.現(xiàn)給P施加一個豎直向上的力F,使P從靜止開始向上做勻加速直線運動,已知在最初0.2s內F是變化的,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
          分析:在P、Q分離之前,F(xiàn)為變力,逐漸減;分離后,F(xiàn)為恒力;
          兩物體分離瞬間,P對Q恰好無彈力,此后Q的加速度將減小,兩個物體開始分離,從開始到分離歷時0.2s,由分析可知,剛開始時F最小,F(xiàn)為恒力時最大.
          解答:解:設剛開始時彈簧壓縮量為x1,則:
          x1=
          (m1+m2)g
          k
          =0.15m…①
          設兩者剛好分離時,彈簧壓縮量為x2,則對Q:
          kx2-m1g=m1a…②
          在前0.2s時間內,由運動學公式得:
          x1-x2=
          1
          2
          at2…③
          由①②③解得:a=6m/s2
          由牛頓第二定律,開始時:
          Fmin=(m1+m2)a=72N
          最終分離后:
          Fmax-m2g=m2a
          即:Fmax=m2(g+a)=168N
          答:力F最小為72N,最大為168N.
          點評:彈簧的彈力是變力,分析好何時兩者分離是關鍵,此時兩者間無作用力,且兩者加速度剛好相等,另外牛頓定律與運動學公式的熟練應用也是同學必須掌握的
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          科目:高中物理 來源: 題型:

          一彈簧秤的秤盤質量M=1.5 kg,盤內放一物體P,物體P的質量m=10.5 kg,彈簧質量不計,其勁度系數為k=800 N/m,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),如圖3-3-20所示.現(xiàn)給P施加一個豎直向上的力F,使P從靜止開始向上做勻加速運動,已知在頭0.2 s內F是變力,在0.2 s以后是恒力.求F的最小值和最大值各是多少.(g取10 m/s2)

          圖3-3-20

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