题目内容
【题目】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．
【答案】Fmin=72N，Fmax=168N．
【解析】
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，
练习册系列答案
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