题目内容
8．
一个弹簧放在水平地面上，Q为与轻弹簧上端连在一起的秤盘，P为一重物，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以后，F为恒力，求：力F的最大值与最小值．（取g=l0m/s2）
分析 在P、Q分离之前F为变力，分离后，F为恒力；两物体分离瞬间，P对Q无作用力，但Q的加速度恰好与原来一样，此后Q的加速度将减小，而从开始到分离历时0.2s，由分析可知，刚开始时F最小，F为恒力时最大．
解答 解：设刚开始时弹簧压缩量为x1，则：
x1=$\frac{（m+M）g}{k}$=$\frac{（1.5+10.5）×10}{800}$m=0.15m…①
设两者刚好分离时，弹簧压缩量为x2，则对Q：
kx2-mg=ma…②
在前0.2s时间内，有运动学公式得：
x1-x2=$\frac{1}{2}$at2 …③
由①②③解得：a=6m/s2
由牛顿第二定律，开始时有：
Fmin=（M+m）a=72N
最终分离后有：
Fmax-Mg=Ma
即：Fmax=M（g+a）=168N
答：力F最小为72N，最大为168N．
点评 本题中弹簧的弹力是变力，分析好何时两者分离是关键，此时两者间无作用力，且两者加速度刚好相等，另外牛顿第二定律与运动学公式的熟练应用也是同学必须掌握的．
练习册系列答案
互动课堂系列答案
相关题目
18．
在2011年5月15日进行的国际田联钻石联赛上海站中，首次尝试七步上栏的刘翔以13秒07创项目赛季最好成绩夺冠．他采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，右脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重心．如图所示，假设刘翔的质量为m，在起跑时前进的距离s内，重心升高量为h，获得的速度为v，克服阻力做功为W阻，则在此过程中（ ）
在2011年5月15日进行的国际田联钻石联赛上海站中，首次尝试七步上栏的刘翔以13秒07创项目赛季最好成绩夺冠．他采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，右脚迅速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重心．如图所示，假设刘翔的质量为m，在起跑时前进的距离s内，重心升高量为h，获得的速度为v，克服阻力做功为W阻，则在此过程中（ ）| A． | 刘翔的机械能增加了$\frac{1}{2}$mv2 | |
| B． | 刘翔克服重力做功为WG=mgh | |
| C． | 刘翔自身做功为W人=$\frac{1}{2}$mv2+mgh | |
| D． | 刘翔自身做功为W人=$\frac{1}{2}$mv2+mgh+W阻 |
如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮О1、О2和质量mP=m的小球P连接，另一端质量mQ=m的小物块Q连接，小物块Q套于两直杆AC、DE和一段圆弧CD组成的固定光滑轨道ABCDE上．直杆AC与竖直墙夹角θ=45°，直杆DE水平，两杆分别与Ol为圆心，R为半径的圆弧连接并相切于C、D两点，轨道与两定滑轮在同一竖直平面内．直杆B点与两定滑轮均在同一高度，重力加速度为g，小球运动过程中不会与其他物体相碰，现将小物块Q从B点由静止释放，在C、D点时无机械能损失．试求：
16．关于磁通量的概念，下面说法正确的是（ ）
| A． | 磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大 | |
| B． | 磁感应强度大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量也越大 | |
| C． | 穿过线圈的磁通量为零时，磁通量的变化率一定为零 | |
| D． | 磁通量的变化不一定都是由于磁场强弱的变化产生的 |
如图所示，长度为L的细绳上端固定在天花板上O点，下端拴着质量为m的小球．当把细绳拉直时，细绳与竖直线的夹角为θ=60°，此时小球静止于光滑的水平面上．
20．由于地球自转，地球上的物体都随地球一起转动．所以（ ）
| A． | 在我国各地的物体都有相同的角速度 | |
| B． | 地球上所有物体的向心加速度方向都指向地心 | |
| C． | 放在赤道上的物体I和放在北纬60°处的物体II向心加速度之比为4：1 | |
| D． | 放在赤道上的物体I和放在北纬60°处的物体II线速度之比为2：1 |
