Question

一个弹簧秤放在水平地面上，Q为与轻弹簧上端连在一起的秤盘，P为重物，已知P的质量M ="10.5" kg，Q的质量 m ="1.5" kg，弹簧的质量不计，劲度系数 k ="800" N/m，系统处于静止.如图所示，现给P施加一个方向竖直向上的力F，使它从静止开始向上做匀加速运动，则在向上运动的过程中力F随时间变化的图象是（ ）

Answer 1

C

解析试题分析: 最初时，弹簧的弹力等于PQ的总重力（M+m）g。
刚开始运动时，PQ的加速度相同，把PQ看成一个整体，PQ整体受到的外力共有3个：重力、向上的力F及弹簧弹力F_弹，做匀加速运动，根据牛顿第二定律得：
F_合=（M+m）a
F+F_弹-（M+m）g=（M+m）a
设P的位移为x
所以F=（M+m）（a+g）-（（M+m）g-kx）=（M+m）a+ kat²/2；
即在P与Q分离前F随时间变化图象是抛物线，且t=0时，F=（M+m）a
当P与Q分离时，P只受重力和F作用，仍做匀加速运动，此时F为恒力．故C正确
考点：牛顿第二定律