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. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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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。

F_min=72N，F_max=168N。

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，

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（1）小球在水平面AB运动过程中最大加速度和最大速度对应的位置
（2）若小球过圆弧的最高点后恰能击中放在C处的物体，则小球在最高点时的速度为多少?对轨道的压力为多大？
（3）若不改变小球的质量而改变小球的电量q，发现小球落地点到B点的水平距离s与小球的电量q，符合下图的关系，则图中与竖直轴的相交的纵截距应为多大？

（4）你还能通过图像求出什么物理量，其大小为多少？

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