Question

物理题，解释的好加5分，谢谢你。

质量为m的物块，用轻弹簧连接放在斜面体上，轻弹簧的劲度系数为k，另一端固定在挡板上，挡板固定在斜面上，斜面的倾角为a，整个装置放在电梯内，求：
1.若斜面光滑，求电梯静止时弹簧的伸长量x。
2.若斜面不光滑，斜面与物块之间的动摩擦因数为u，弹簧的伸长量为2x，求此时电梯竖直加速上升加速度的最大值？（设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等）

Answer 1

1.受力分析，重力的分力一个与支持力平衡，一个与弹力平衡。
Gsina=kx 即x=mgsina/k
2.因为电梯有一个竖直的加速度，也就是小物块所受到的合力要提供这个向上的加速度才能跟电梯一起上升。我们不妨就认为小物块多受到一个向下的ma'的力*（如果你学过惯性力就更好解释）。这个向下的力越大，小木块向下滑的趋势也就越大，所以这个加速度有一个最大值。
这时再对临界状态受力分析。
(mg+ma')sina=u*(mg+ma')cosa+k*2x
求出a'就是最大值了。
有问题可以追问...

追问

第一问，x=F/k=(mg*sina)/k 这个我明白
第二问，因为我是高一学生，请问【惯性力】什么时候学，不好意思哦，
【这时再对临界状态受力分析。
(mg+ma')sina=u*(mg+ma')cosa+k*2x】也不明白，解释一下，行吗？真诚感谢你~~

追答

可以，惯性力高中是不学的。
就像我说的，你就认为合力提供加速度吧，而如果此时再加一个和合力反方向等大的力，也就是ma'，这时的物体它就没有加速度了。
然后就受力分析。
此时竖直方向向下的力有重力和那个ma'，然后沿斜面向上有摩擦力和弹力，垂直斜面向上有支持力，有问题吗？

Answer 2

1.斜面提供的斜向上方的力与弹簧拉力的合力与重力等大，反向。
2.因为滑块有运动的趋势，所以在弹簧方向上，先是摩擦力提供阻力，加上弹簧弹力，与斜面提供的斜向上方的力的合力与重力反向，且二者合力提供滑块竖直向上的加速度。

Answer 3

如图