作业帮有关弹簧的物理题那么将一个弹簧秤放在水平地面上,Q为与轻弹簧上端连在一起的秤盘,P为一重物,已知P的质量M=10.5kg,Q的质量m=1.5kg,弹簧的质量不计,劲度系数K=800N/m,系统处于静止,现给P施加一
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/06 23:15:57
有关弹簧的物理题那么将一个弹簧秤放在水平地面上,Q为与轻弹簧上端连在一起的秤盘,P为一重物,已知P的质量M=10.5kg,Q的质量m=1.5kg,弹簧的质量不计,劲度系数K=800N/m,系统处于静止,现给P施加一
有关弹簧的物理题
那么将一个弹簧秤放在水平地面上,Q为与轻弹簧上端连在一起的秤盘,P为一重物,已知P的质量M=10.5kg,Q的质量m=1.5kg,弹簧的质量不计,劲度系数K=800N/m,系统处于静止,现给P施加一个方向竖直向上的力F,使它从静止开始向上做匀加速运动,已知在前0.2s内,F为变力,0.2s后,F为恒力.求力F的最大值与最小值.（g=10m/s^2） 怎么解?
有关弹簧的物理题那么将一个弹簧秤放在水平地面上,Q为与轻弹簧上端连在一起的秤盘,P为一重物,已知P的质量M=10.5kg,Q的质量m=1.5kg,弹簧的质量不计,劲度系数K=800N/m,系统处于静止,现给P施加一
分析：
已知在前0.2s内,F为变力,0.2s后,F为恒力,说明从开始经过0.2s后P脱离弹簧
显然F的最大值是在P脱离弹簧后,最小值则是F刚作用于P的时刻
要求出这两个值,那么必须知道加速度的大小
由胡克定律可以求出0.2sP运动的位移大小,再由匀加速运动公式即可求出加速度
由已知条件可知,P在0.2s后不再受弹簧的作用,设在此过程弹簧伸长的长度为△x
根据胡克定律得：
Mg=k△x
设P做匀加速运动的加速度为a,则
△x=0.5at^2
由以上两式可解得a=6.5625m/s^2
根据牛顿第二定律
在F刚作用于P时F的值最小 Fmin=Ma=68.91N
在P不受弹簧作用时F的值最大 Fmax=Ma+Mg=173.91N
关键点：P完全Q上脱离，弹簧系统再次平衡，其行程为：L=10.5*10/800＝0.13125(米)。由于被定义为运加速，可以得到加速度a＝2*L/t^2=6.5625。
由于离开Q后，加速度仍为a，计算应该简单的。