Question

如图所示，一个弹簧台秤的秤盘和弹簧质量都不计．盘内放一个质量m＝12 kg并处于静止的物体P．弹簧劲度系数k＝800 N/m，现给P施加一个竖直向上的力F，使P从静止开始始终向上做匀加速直线运动．在这过程中，前0.2 s内F是变力，在0.2 s以后F是恒力，g取10 m/s²，则物体P做匀加速运动，加速度a的大小是多少？力F的最小值是多少？最大值又是多少？

Answer 1

答案：
解析：

解：以P为研究对象，受重力mg和支持力N作用，静止时有： 　　N＝mg　① 　　N＝kx　② 　　物体匀加速上升时，有F＋－mg＝ma　③ 　　当0.2 s后物体所受拉力F为恒力，即为P与盘脱离，即弹簧无形变，由0～0.2 s内物体的位移为x，物体由静止开始运动，则　x＝at2　④ 　　由以上各式则可求得a＝7.5 m/s2 　　当物体静止时压力最大时拉力最小，由③式得　Fmin＝ma＋mg－kx＝90 N 　　当物体P与盘脱离时压力为零时，拉力最大 　　则Fmax＝ma＋mg＝210 N