Question

物理 高三问题 急 在线等

一弹簧一端固定在倾角为370光滑斜面的底端，另一端拴住的质量m1=4kg的物块P，Q一弹簧一端固定在倾角为370光滑斜面的底端，另一端拴住的质量m1=4kg的物块P，Q为一重物，已知Q的质量m2=8kg，弹簧的质量不计，劲度系数k=600N/m，系统处于静止，如右图所示。现给Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它从静止开始斜向上做匀加速运动，已知在前0.2s时间内，F为变力，0.2s以后，F为恒力。求力F的最大值与最小值。（g=10m/s2）
这道题解题方法我懂了 。但是初始时把PQ看做整体a=F/(m1+m2) 但单独看Q 加力的瞬间合外力为F Q加速度不就为F/m2了吗？ - -
其实不用管题目我的问题很简单。初始时把PQ看做整体a=F/(m1+m2) 但单独看Q 加力的瞬间合外力为F Q加速度却为F/MQ

Answer 1

答：你问的关键就是：“初始时把PQ看做整体a=F/(m1+m2)”这是对的——因为加上力F的瞬间总重力沿斜面的分力没有变化，物体位置没变，弹簧弹力没有变化，所以F的唯一效果就是产生了PQ两物体的共同的加速度（因为这时他们还没有分离）；
但“单独看Q 加力的瞬间合外力为F Q加速度就为F/m2”你后面的说法就是错误的，因为这时PQ间的被动力——弹力，发生了突变。所以Q的加速度就不再是F/M2了。
为什么呢？——首先你要承认前面整体研究肯定是正确的，那么我问你：对P分析：弹簧的弹力没有变化，重力沿斜面向下的分力没有变化，那P物体的加速度由0突然变成了a，即P物体的合外力由0突然变成了m1a(沿斜面向上)，是哪个力变化量，答案显而易见——只能是PQ间的弹力瞬间突然减小造成的。
你的问题回答完毕。再有可以追问。

Answer 2

但是你要知道在P上最初还压有Q向斜面的分力，此时才能平衡，实际在0.2秒后由于强簧弹力缩小，P的加速度就不及Q的加速度了，在最初这0.2秒就是弹簧带给P的加速度大于F带给Q的加速度的过程

Answer 3

谁说初始时把PQ看做整体a=F/(m1+m2)，只是一瞬间，个人认为突破点在0.2秒时

Answer 4

瞬间受力F-m2gsin37°=m2a

Answer 5

单独看Q 加力的瞬间合外力为F，Q加速度确实为F/Q，此支P对Q持力等于Q严斜面向下的力，但这不是完整的表达式。Q受力的函数关系式应为F+P的支持力-Q沿斜面向下的力。初始F最小，随着弹簧伸长，P给Q的支持力逐渐减小，最后变为0，因此然后要逐渐增大F才能保持匀加速运动，所以0.2s以后的恒力为F的最大值。具体表达式要在纸上详细计算，有点小忙，如需要的话等会可以告诉你

Answer 6

施加作用力的瞬间，P对Q的支持力也立即发生了变化。否则的话，Q有加速度，而P的加速度为零，二者就分离了。