Question

一個彈簧秤放在水平地面上,Q為與輕彈簧上端連在一起的秤盤，P為重物，已知P的質量M ="10.5" kg,Q的質量 m ="1.5" kg,彈簧的質量不計,勁度系數 k ="800" N/m,系統處于靜止.如圖所示,現給P施加一個方向豎直向上的力F,使它從靜止開始向上做勻加速運動,已知在前0.2 s內,F為變力,0.2 s 以后,F為恒力.求力F的最大值與最小值.(取g ="10" m/s²)

Answer 1

        

試題分析：由于重物向上做勻加速直線運動，故合外力不變，彈力減小，拉力增大，所以一開始有最小拉力，最后物體離開秤盤時有最大拉力
靜止時由
物體離開秤盤時


以上各式代如數據聯立解得

該開始向上拉時有最小拉力則

解得

點評：難題。本題難點在于確定最大拉力和最小拉力的位置以及在最大拉力位置時如何列出牛頓第二定律的方程，此時的彈簧的壓縮量也是一個難點。