题目内容
将金属块m用压缩轻弹簧卡在一个矩形的箱中,在箱的上顶板和下底装有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动,如图3所示.当箱以a=2.0m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时,上顶板的压力传感器显示的压力为6.0N,下底板的传感器显示的压力为10N,试求:![](http://thumb.1010pic.com/pic1/gzwl/imggzwl/2007827105219123.jpg)
(1)金属块m的质量;
(2)要使上顶板压力传感器的示数为零,箱沿竖直方向运动情况如何.
(1)依题意作出质量为m的物体的受力图,如图4所示.下底板通过弹簧对物体有向上的作用力F2=10N,上顶板通过弹簧对物体有向下的作用力F1=6N,除此之外,物体所受重力为G.物体在这三个力的作用下,向上做匀减速运动,加速度方向向下.
![](http://thumb.1010pic.com/pic1/gzwl/imggzwl/2007827105316852.jpg)
依牛顿第二定律得G+F1-F2=ma
代入数据解得m=0.5kg
(2)当上板的压力传感器的示数刚为零时,物体与上底板接触但已没有相互挤压,弹簧形变的长度仍然保持不变,故下底板与弹簧的作用力保持不变,这是一个很重要的隐含条件.所以物体受到的合力为
F合=F2-mg=(10-5)N=5N,方向向上
加速度a=
![](http://thumb.1010pic.com/pic1/gzwl/imggzwl/2007827105527209.jpg)
![](http://thumb.1010pic.com/pic1/gzwl/imggzwl/2007827105516430.jpg)
![](http://thumb.1010pic.com/pic1/gzwl/imggzwl/2007827105539441.jpg)
说明物体做加速度为10m/s2竖直向上的匀加速直线运动或者方向向下的匀减速直线运动.
【试题分析】
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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