题目内容
将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中,如图所示,在箱的上顶板和下底板装有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动,金属块始终没有离开上顶板。当箱以a="2.0" m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时,上顶板的压力显示压力为6.0 N,下底板的压力传感器显示的压力为10.0 N。(g="10" m/s2)
(1)金属块的重力多大?
(2)若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器的示数的0.4倍,试求箱的加速度大小和方向。
(3)要使上顶板压力传感器的示数为零,箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的?
(1)金属块的重力多大?
(2)若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器的示数的0.4倍,试求箱的加速度大小和方向。
(3)要使上顶板压力传感器的示数为零,箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的?
(1)5N (2)a=1m/s2,竖直向上 (3)以a=10m/s2的加速度向上加速或向下减速
(1)以物体为研究对象,物体受重力、弹簧支持力、上顶板的压力,根据牛顿第二定律,,所以,金属块的重力为5N
(2)只要上顶板有压力,说明弹簧的形变量不变,即下底板压力不变为10N,则上顶板压力为4N,根据牛顿第二定律可知,,则,方向竖直向上
(3)若上顶板压力传感器的示数为零,则对物体有:,可得,方向竖直向上,所以物体可能以a=10m/s2的加速度向上加速或向下减速
(2)只要上顶板有压力,说明弹簧的形变量不变,即下底板压力不变为10N,则上顶板压力为4N,根据牛顿第二定律可知,,则,方向竖直向上
(3)若上顶板压力传感器的示数为零,则对物体有:,可得,方向竖直向上,所以物体可能以a=10m/s2的加速度向上加速或向下减速
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