Question

高分求解，在线等，弹簧问题

如图10所示，一个弹簧台秤的秤盘和弹簧质量均不计，盘内放一个质量m=12kg的静止物体P，弹簧的劲度系数k=800N/m。现施加给P一个竖直向上的拉力F，使P从静止开始向上做匀加速运动。已知在头0.2s内F是变力，在0.2s以后，F是恒力，取g=10m/s²，求拉力F的最大值和最小值。

此题解答我现已经知道，因拉力F是变力的原因正是因为弹簧弹力变化，我的问题是
（1）解答中提出“P恰脱离盘子时弹簧是原长”，为什么？
（2）如果盘子有质量，恰脱离时弹簧还是原长吗？
（3）是否物体在拉力作用下由挤压弹簧的状态到脱离弹簧时，脱离弹簧的那一瞬间弹簧都处于原长？

另由于我们不学选修3-4，请尽量不要引入简谐振动之类的东西
题图在此

Answer 1

脱离的意思就是没有正作用力,也就是没有相互积压的压力.这里所说的恰好脱离,就是说处在一种相互有接触而不存在正压力的临界状态.因为不存在正压力,也就是说弹簧不对物块施加弹力.弹簧不对外施力,那么弹簧肯定处于临界状态了. 题目里已经说了,托盘质量不计,所以,在离开时是弹簧的原长.如果托盘有质量,那么,物块离开时弹簧就不是处于原长.假设把托盘放在弹簧上弹簧长度为a1,物块离开弹簧时弹簧长度为a2,弹簧原长为a0,那么关系为a0大于a1大于a2.在这个时候,物块与托盘脱离的条件就是物块的加速度恰好开始比托盘大的那一瞬间,此时托盘有加速度,只是比物块加速度小,所以a2小于a1. 第三个问题要具体情况具体分析了.主要看弹簧和托盘的质量计不计了,不计的话通常是原长(不一定都是啊).如果托盘质量要算的话,就得小心啦.