一个弹簧秤的秤盘和弹簧质量均不计,盘内放一个质量为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,已知在前0.2秒内F是变力,在0.2秒以后,F是恒力,g=10,求拉力最大值与最小值。要详细过程与解说。。...
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,已知在前0.2秒内F是变力,在0.2秒以后,F是恒力,g=10,求拉力最大值与最小值。
要详细过程与解说。。。。。多谢了。 展开
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4个回答
2014-02-04
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系统原来处于静止状态,由平衡条件和胡克定律得出弹簧的压缩量.由题,在前0.2s时间内F是变力,在0.2s以后是恒力,说明在0.2s时刻物体P与秤盘开始分离,此时它们之间的弹力恰好为零,此时秤盘与物体的加速度仍相等,方向向上,说明弹簧对秤盘的弹力方向向上,弹簧仍处于压缩状态.根据牛顿第二定律此时盘的加速度与弹簧压缩量的关系式.整体过程中盘的位移等于弹簧压缩量之差,求出盘的位移,由位移公式得出位移与加速度的关系式,再联立求出加速度.由分析可知,刚开始时F最小,F为恒力时最大.
解:以物体P为研究对象.物体P静止时受重力G、称盘给的支持力N.
因为物体静止,∑F=0
N=mg=kx0 ①
解得:x0=0.15m②
此时物体P受力如图受重力G,拉力F和支持力N′
据牛顿第二定律有 F+N′-mg=ma ③
当0.2s后物体所受拉力F为恒力,即为P与盘脱离,即弹簧无形变,由0~0.2s内物体的位移为x0.物体由静止开始运动,
则x0=0.5at2 ④
将x0=0.15m代入式④解得a=7.5m/s2
F的最小值由式③可以看出即为N′最大时,即初始时刻N′=N=kx.
代入式③得
Fmin+Kx0-mg=ma
Fmin=mg-kX0+ma
=12×(7.5+10)-800×0.15
=90(N)
F最大值即N=0时,Fmax-mg=ma
Fmax=210(N)
解题的关键是要理解0.2s前F是变力,0.2s后F的恒力的隐含条件.即在0.2s前物体受力和0.2s以后受力有较大的变化.
解:以物体P为研究对象.物体P静止时受重力G、称盘给的支持力N.
因为物体静止,∑F=0
N=mg=kx0 ①
解得:x0=0.15m②
此时物体P受力如图受重力G,拉力F和支持力N′
据牛顿第二定律有 F+N′-mg=ma ③
当0.2s后物体所受拉力F为恒力,即为P与盘脱离,即弹簧无形变,由0~0.2s内物体的位移为x0.物体由静止开始运动,
则x0=0.5at2 ④
将x0=0.15m代入式④解得a=7.5m/s2
F的最小值由式③可以看出即为N′最大时,即初始时刻N′=N=kx.
代入式③得
Fmin+Kx0-mg=ma
Fmin=mg-kX0+ma
=12×(7.5+10)-800×0.15
=90(N)
F最大值即N=0时,Fmax-mg=ma
Fmax=210(N)
解题的关键是要理解0.2s前F是变力,0.2s后F的恒力的隐含条件.即在0.2s前物体受力和0.2s以后受力有较大的变化.
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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加速运动,已知在前0.本题若称盘质量不可忽略,在分析中应注意P物体与称盘分离时,弹簧的形变不
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没说完?
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2013-08-31
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对了请采纳
最大210N,最小90N
因为开始物体静止,所以弹簧压缩x=G/k=120/800=0.15(m);
前0.2秒弹簧处在压缩状态,又F+N=G,弹簧越来越松,N变小,F变大,直至物体完全脱离秤盘,F
成为恒力。所以F最大为恒力,最小为刚拉物体离开秤盘时。
那么因为1/2at*t=0.15,t=0.2s,解得a=7.5m/s*s;
所以Fmax=ma+G=12*7.5+120=210N
Fmin=ma+G-N=ma=90N.
最大210N,最小90N
因为开始物体静止,所以弹簧压缩x=G/k=120/800=0.15(m);
前0.2秒弹簧处在压缩状态,又F+N=G,弹簧越来越松,N变小,F变大,直至物体完全脱离秤盘,F
成为恒力。所以F最大为恒力,最小为刚拉物体离开秤盘时。
那么因为1/2at*t=0.15,t=0.2s,解得a=7.5m/s*s;
所以Fmax=ma+G=12*7.5+120=210N
Fmin=ma+G-N=ma=90N.
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去问老师吧不会的话
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啊噗,能问老师就不来这了
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