Question

一弹簧秤秤盘的质量M=1.5kg，盘内放一个质量m=10.5kg的物体P，弹簧质量忽略不计，轻弹簧的劲度系数k=800N

一弹簧秤秤盘的质量M=1.5kg，盘内放一个质量m=10.5kg的物体P，弹簧质量忽略不计，轻弹簧的劲度系数k=800N/m，系统原来处于静止状态，如图所示．现给物体P施加一竖直向上的拉力F，使P由静止开始向上作匀加速直线运动．已知在前0.2s时间内F是变力，在0.2s以后是恒力．求物体匀加速运动的加速度多大？取g=10m/s2．

Answer 1

解：已知在前0.2s时间内F是变力，在0.2秒后是恒力，即在0.2秒里物体一直受到弹簧弹力的作用
开始时有：kx1=(m+M)g x1=(1.5+10.5)*10/800=0.15 m
0.2秒后有：kx2=Mg x2=1.5*10/800=0.01875 m
所以0.2秒内物体匀加速走了 s=x1-x2=1/2at^2
0.15-0.01875=1/2*a*(0.2)^2
a=6.5625 m/s^2.

追问

答案错的，正解是6，谢谢！

追答

开始弹簧的压缩量为x0=(M+m)g/k=0.15m，
物体匀加速运动的加速度大小为a，
在t=0.2秒后F是恒力，即P与秤盘即将分离（P与秤盘间弹力为0），此时秤盘的加速度也为a，
在时间t内，P与秤盘上升的距离为x=1/2* at^2，
此时，对秤盘，k(x0-x)-Mg=Ma，
可得a=6m/s^2