题文
一弹簧秤的秤盘质量m1=1.5kg,盘内放一质量为m2=10.5kg的物体A,弹簧质量不计,其劲度系数为k=800N/m,系统处于静止状态,如图所示。现给A施加一个竖直向上的力F,使A从静止开始向上做匀加速直线运动,已知在最初0.2s内F是变化的,在0.2s后是恒定的,求F的最大值和最小值各是多少?(g=10m/s2)
题型:未知 难度:其他题型
答案
Fmin="(m1+m2)a=72N " Fmax=m2(a+g)=168N
解析
因为在t=0.2s内F是变力,在t=0.2s以后F是恒力,所以在t=0.2s时,A离开秤盘。此时A受到盘的支持力为零,由于盘的质量m1=1.5kg,所以此时弹簧不能处于原长,这与上例轻盘不同。设在0_____0.2s这段时间内A向上运动的距离为x,对物体A据牛顿第二定律可得: F+N-m2g=m2a
对于盘和物体A整体应用牛顿第二定律可得:
令N=0,并由述二式求得
而
,所以求得a=6m/s2。
当A开始运动时拉力最小,此时对盘和物体A整体有Fmin=(m1+m2)a=72N。
当A与盘分离时拉力F最大,Fmax=m2(a+g)=168N
我解:刚分离时对盘
而
代入前式就可解a=6m/s2可再接着向下算就可以了
考点
据考高分专家说,试题“一弹簧秤的秤盘质量m1=1.5kg,盘内.....”主要考查你对 [受力分析 ]考点的理解。
受力分析
受力分析:
1、物体受力分析的方法
①方法:整体法、隔离法。
②选择:所涉及的物理问题是整体与外界作用时,应用整体分析法,不必考虑内力的作用;当涉及的物理问题是物体间的作用时,要应用隔离分析法,这时原整体中相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力。
2、受力分析的顺序:先重力,再接触力,最后分析其他外力。
3、受力分析时应注意的问题
①分析物体受力时,只分析周围物体对研究对象所施加的力;
②受力分析时,不要多力或漏力,注意确定每个力的实力物体和受力物体,在力的合成和分解中,不要把实际不存在的合力或分力当做是物体受到的力;
③如果一个力的方向难以确定,可用假设法分析;
④物体的受力情况会随运动状态的改变而改变,必要时根据学过的知识通过计算确定;
⑤受力分析外部作用看整体,互相作用要隔离。


