题目内容
将金属块m,用轻质弹簧卡压在一矩形箱中(如图),在箱的上底板和下底板有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动,当箱以a=2.0m/s2的加速度竖直向上作匀减速运动时,上、下底板压力传感器分别显示6.0N和10.0N(取g=10m/s2)。(1)若上底压力传感器示数为下底压力传感器的一半,试判断箱的运动情况。(2)要使上底板压力传感器示数为零,箱沿竖直方向的运动情况可能是怎样的?
将金属块m用轻质弹簧卡压在一矩形箱中(下略) 解:由题意可知,金属块所受竖直向下的压力值即为上底板压力传感器示数(设为F1),金属块所受竖直向上的弹力值即为下底板压力传感器示数(设为F2)。当
(竖直向下)、
、
时,对金属块有:
即:
解得:
(kg)⑴若上底板传感器示数为下底板传感器示数的一半∵弹簧形变量没有改变 ∴下底板传感器示数不变,即:
、
又∵
(即金属块所受合力为零) ∴矩形箱做匀速运动或静止⑵临界分析:设上底板压力传感器示数恰好为零(即上底板与金属块接触但不挤压),此时下底板压力传感器示数仍然不变(即
)(加速度)
(m/s2)∴矩形箱可能是以a≥10 m/s2的加速度竖直向上匀加速运动或竖直向下匀减速运动
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