Question

一弹簧秤的秤盘质量为m1=1.5kg盘内放一质量为m2=10.5kg的物体P，弹簧质量不计，其劲度系数为k=800N/m，

系统处于静止状态。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直线运动，已知在最初0.2s内F是变化的，在0.2s后是恒定的，求F的最大值和最小值 要步骤

Answer 1

因为在t=0.2s内F是变力，在t=0.2s以后F是恒力，所以在t=0.2s时，P离开秤盘，此时P受到盘的支持力为零，由于盘的质量m­1=1.5kg，所以此时弹簧不能处于原长，这与例2轻盘不同。设在0-0.2s这段时间内P向上运动的距离为x，对物体P据牛顿第二定律可得:F+N=m­2g=m­2a令N=0，并由述二式求得:而x=1/2at的平方，所以求得a=6m/s2。当P开始运动时拉力最小，此时对盘和物体P整体有Fmin=（m­1+m­2）a=72N.当P与盘分离时拉力F最大，Fmax=m­2（a+g）=168N.