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,已知在前0.2 s内,F为变力,0.2 s 以后,F为恒力.求力F的最大值与最小值.(取g =10 m/s²)

 

Answer 1

【答案】

        

【解析】

试题分析：由于重物向上做匀加速直线运动，故合外力不变，弹力减小，拉力增大，所以一开始有最小拉力，最后物体离开秤盘时有最大拉力

静止时由

物体离开秤盘时

以上各式代如数据联立解得

该开始向上拉时有最小拉力则

解得

考点：牛顿第二定律的应用

点评：难题。本题难点在于确定最大拉力和最小拉力的位置以及在最大拉力位置时如何列出牛顿第二定律的方程，此时的弹簧的压缩量也是一个难点。