题目内容
一个弹簧台秤的秤盘和弹簧的质量都不计,盘内放一个物体P处于静止状态,如图16所示,P的质量为m=10 kg,弹簧的劲度系数为k=500 N/m.现给P施加一个竖直向上的力F,使P由静止开始向上做匀加速运动,已知在最初0.2 s内F是变力,在0.2 s以后是恒力.求F的最小值和最大值.图16
Fmin=100 N, Fmax=200 N?
解析:设F的最小值和最大值分别为Fmin和Fmax,物体静止时弹簧的压缩量为x,故有:kx-mg=0.刚开始时F最小,弹簧恢复原长时F最大,根据牛顿第二定律有:Fmin+kx-mg=ma,Fmax-mg=ma.根据运动学知识有:x=at2,代入数据解得:Fmin=100 N,Fmax=200 N.
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