Question

物理题 高三 偏难

一弹簧秤的秤盘M=1.5kg，盘内防一物体P，物体P的质量m=10.5kg，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，现给P施加一个竖直向上的力F，使P从静止开始向上做匀速直线运动，已知在前0.2s内F是变力，在0.2s以后是恒力，则F的最小值是 ，最大值是 。
使P从静止开始向上做匀速直线运动 改成 使P从静止开始向上做匀加速直线运动

Answer 1

分析：问题关键在于为什么F在前0.2s是变力 后0.2s是恒力。
对p受力分析 0.2S之前p受一拉力F秤盘一支持力 和重力 秤盘支持力是弹簧弹力与秤盘重力之差，由于物体P做匀加速直线运动所以P与秤盘同步匀加速直线运动，在这一过程中弹簧长度不断变化，弹力不断变化，弹簧弹力与秤盘重力之差（即物体P所受支持力不断变化）0.2s之后物体与秤盘脱离P只受F和重力所以F不再变化
由于
受力方程式：
F-(M+m)g+KL=(M+m)a 0.2s之前
F-mg=ma 0.2s之后
（M+m)g=KL P与秤盘脱离之前
Mg=KL p与秤盘脱离之后
只对P列受力方程：
F+F（支持力）-mg=ma P与秤盘脱离之前
F（支持力）=KL-Mg
(（M+m)g-Ma-Mg)/K=1/2at*t
M=1.5kg
m=10.5kg
K=800N/m
t=0.2s
求的a=6
因为a不变 P在脱离P之前一直受秤盘一支持力 大小为KL-Mg其中M K g都为衡量L慢慢变短物体P所受支持力减小 F+F（支持力）-mg=ma 其中m g a为衡量 F(支持力）变小所以F增大由此可知F最小时弹簧弹力最大最大弹力为（M+m)g所以F=（M+m)a
最小拉力F=72N
当P与秤盘脱离之后P不在受秤盘支持力此时拉力F最大F=mg+ma
最大拉力F=168N

Answer 2

首先你要搞清分离的临界条件：托盘和物体的加速度相等。并且在下一时刻托盘的加速度小于物体的加速度。
在F为变力的过程中，显然托盘和物体没有分离，当F为恒力时，物体就和托盘分离了。又因为随着物体的上升，弹簧弹力的减小，因此F要逐渐增大到某一衡量，所以F最小时是刚开始拉，最大是在分离和分离以后。而这道题最关键的就是要判断出分离的位置，求出F
平衡位置有：最开始M和m静止时（一），m静止时（二），和弹簧原长（三），我们可以判断出分离是在前两个平衡位置之间的，因为当在第二个平衡位置时弹簧不能给托盘提供向上的加速度，但是从始至终M都有向上的加速度，所以这说明在托盘到达第二平衡位置之前的某一时刻，弹簧给托盘提供了向上的加速度，而这个加速度恰好也是物体的加速度，这时托盘和物体的加速度相等，而且在下一个时刻，由于惯性，托盘还往上运动，但是因为弹簧不能再提供足够的加速度（弹簧压缩量变小，kx不够），托盘在后一时刻的加速度将小于物体的加速度。

由以上分析，我们可以列方程了，设分离时弹簧的压缩量为X2，平衡位置一的弹簧压缩量为X1，加速度为a，F最大为F2，最小为F1，（从平一到分离的时间t=0.2s为已知）

平衡位置一：（M+m）g=KX1
F1=(M+m)a
分离位置： F2+KX2-(M+m)g=(M+m)a
这一过程中： 1/2 *a*t * t = X1-X2

分离以后： F2-Mg=Ma

由以上五个方程联立，即可解出F1和F2的两个答案

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Answer 3

这个问题原来有人问过，我已经给出了详细解答
链接：http://zhidao.baidu.com/question/296510244.html

鄙视楼下抄袭的！！

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Answer 4

系统学习方法
一、 学习的根本规律——思路清晰
1、 简单学习——侧重知识点的学习——理解、记忆、练习；
2、 系统学习——归纳总结——骨架、整理、充实；
完整的学习是的、2的结合。
二、 如何使用根本规律学习：
1、 难题：知识点多、知识跨度广；
2、 解题过程：建立各知识点之间联系的过程；
3、 不会解题：断点；
4、 要系统学习：心中有一盘整体的棋；
三、 如何进行系统学习：
1、 建立知识骨架；
2、 为骨架填充血肉；
3、 找出各部分纵横方向之间的联系
四、 系统学习的完整过程：
1、 画出完整的知识结构图；
2、 把这个图中的知识点和具体学习内容联系起来（填充血肉）；
3、 将这个相互联系的知识系统整体移植到大脑中。491205173@qq.com

Answer 5

本题的关键是这句：“P从静止开始向上做匀速直线运动” 它所受合力为零
那么F+弹力=M+m 就始终成立，弹力是变量，弹力的最大最小值决定了F的最大最小值
弹力最大值等于M+m，最小值为零。
所以F的最小值是零，最大值是m，也就是105N
其实这题应该告诉最终的速度比较好

Answer 6

匀速直线运动时，合力为0，假设该物体放置在盘上时，弹簧向下压了L，则mg-F-KL=0，所以F最小为0，最大时就是mg了