Question

如图所示，一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都不计，盘内放一个物体P处于静止，P的质量m=12kg，弹簧的劲

如图所示，一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都不计，盘内放一个物体P处于静止，P的质量m=12kg，弹簧的劲度系数k=300N/m．现在给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t=0.2s内F是变力，在0.2s以后F是恒力，g=10m/s2，则F的最小值、最大值各是多少？

Answer 1

设刚开始时弹簧压缩亮为x，则：
x=

mg

k

＝

120

300

m＝0.4m，
在前0.2s时间内，有运动学公式得：x=

1

2

at2
代入数据得：a=20m/s²
由牛顿第二定律得开始时的力为：F_min=ma=12×20=240N，
最终分离后的力为：F_max-mg=ma，
即：F_max=m（g+a）=12×（10+20）=360N；
答：F的最大值和最小值分别为360N、240N．