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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=10.5kg,Q 的质量m=1.5kg,弹簧的质量不计,劲度系数k=800N/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0.2s内,F为变力,0.2s以后,F为恒力.求:力F的最大值与最小值.(取 g=10m/s2)试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
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=10.5kg,Q 的质量m=1.5kg,弹簧的质量不计,劲度系数k=800N/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0.2s内,F为变力,0.2s以后,F为恒力.
求:力F的最大值与最小值.(取 g=10m/s
2
)
试题解答
见解析
设刚开始时弹簧压缩亮为x
1
,则:
x
1
=
=0.15m①
设两者刚好分离时,弹簧压缩量为x
2
,则对Q:
kx
2
-mg=ma②
在前0.2s时间内,有运动学公式得:
x
1
-x
2
=
at
2
③
由①②③解得:a=6m/s
2
由牛顿第二定律得,
开始时,F
min
=(M+m)a=72N
最终分离后,F
max
-Mg=Ma
即:F
max
=M(g+a)=168N
答:力F最小为72N,最大为168N
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解答题
高中
物理
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