Question

请高手帮忙回答物理题。要求有详细过程……

将金属小球A用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图所示，在箱的上顶板和下底板壮观有压力传感器P，Q，箱可以沿竖直轨道运动。当箱以a=2m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的传感器显示的压力为6.0N下底板的传感器显示的压力为10.0N。求: (1)金属球A的质量m （2）若上顶板传感器p的示数是下底板传感器Q的示数的一半，试判断箱的运动情况。 （3）若上顶板传感器P的示数恰好为零，箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的？
图是倒着的，应旋转90度再看……

Answer 1

从题目条件看，P是上方传感器，Q是下方传感器。
（1）因弹簧是轻的，Q的数值等于弹簧作用在A上的力，由FQ＞FP知加速度方向是向上的（题目说向上匀减速是错的，加速度方向错，应是向上匀加速）。
由 FQ－FP＝M*a 得 10－6＝M*2 ，A的质量是M＝2千克
（2）因球被顶在P处，所以弹簧的形变量是不变的，即弹簧弹力保持为10牛顿，因此，当上顶板传感器p的示数是下底板传感器Q的示数的一半时，就是FP1＝0.5*FQ＝5牛顿
得 FQ－FP1＝M*a1 ，10－5＝2*a1 ，a1＝2.5m/s^2
即箱子是以2.5m/s^2的加速度向上匀加速运动或向下匀减速运动。
（3）与上一问题分析同理，当P的示数为0时，FQ＝M*a2 ，10＝2*a2 ，a2＝5m/s^2
箱子是以5m/s^2的加速度向上匀加速运动或向下匀减速运动。