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为重物，已知P的质量M ="10.5" kg,Q的质量 m ="1.5" kg,弹簧的质量不计,劲

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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为重物，已知P的质量M ="10.5" kg,Q的质量 m ="1.5" kg,弹簧的质量不计,劲度系数 k ="800" N/m,系统处于静止.如图所示,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0.2 s内,F为变力,0.2 s 以后,F为恒力.求力F的最大值与最小值.(取g ="10" m/s²)

答案

解析

试题分析：由于重物向上做匀加速直线运动，故合外力不变，弹力减小，拉力增大，所以一开始有最小拉力，最后物体离开秤盘时有最大拉力
静止时由

物体离开秤盘时

以上各式代如数据联立解得

该开始向上拉时有最小拉力则

解得

点评：难题。本题难点在于确定最大拉力和最小拉力的位置以及在最大拉力位置时如何列出牛顿第二定律的方程，此时的弹簧的压缩量也是一个难点。

举一反三

上表面光滑的木板MN上有一固定挡板，原长相同的两轻质弹簧k₁、k₂如图示与两质量均为m的小球A、B和固定挡板连接，当木板水平放置时，两弹簧均处于原长状态，缓慢抬起木板的N端，当木板与水平面成30⁰时，k₁、k₂长度之比为6:7，当AB转至竖直时k₁、k₂长度之比为7:9，求：

（1） k₁、k₂劲度系数之比
（2）当AB转至竖直后，用竖直向上的力F轻推A，使A缓慢上升，直至k₁、k₂长度和等于两弹簧原长和，求此时力F的大小。（重力加速度g已知）

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（9分）如图所示，一质量为

的物块A与直立轻弹簧的上端连接，弹簧的下端固定在地面上，一质量也为

的物块B叠放在A的上面，A、B处于静止状态。若A、B粘连在一起，用一竖直向上的拉力缓慢提B，当拉力的大小为

时，A物块上升的高度为L，此过程中，该拉力做的功为

；若A、B不粘连，用一竖直向上的恒力

作用在B上，当A物块上升的高度也为L时，A、B恰好分离。已知重力加速度为g，不计空气阻力，求：

（1）弹簧的劲度系数

；
（2）恒力

的大小；
（3）A与B分离时速度的大小。

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如图所示，一质量不计的轻质弹簧的上端与盒子A连接在一起，盒子A放在倾角为θ=30⁰的光滑固定斜面上,下端固定在斜面上.盒子内装一个光滑小球，盒子内腔为正方体，一直径略小于此正方形边长的金属圆球B恰好能放在盒内，已知弹簧劲度系数为k=100N/m，盒子A和金属圆球B质量均为1kg.，将A沿斜面向上提起，使弹簧从自然长度伸长10cm，从静止释放盒子A，A和B一起在斜面上做简谐振动，g取10m/s²，求：

（1）盒子A的振幅.
（2）金属圆球B的最大速度. （弹簧型变量相同时弹性势能相等）
（3）盒子运动到最高点时，盒子A对金属圆球B的作用力大小

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如图所示，A、B两个矩形小木块用轻弹簧连接静止在水平地面上，弹簧的劲度系数为k，木块A和木块B的质量均为m。若用力将木块A缓慢地竖直向上提起，一直到木块B刚好要离开水平地面时释放木块，木块A将在竖直方向做简谐振动，木块B始终不离开地面。求：木块A做简谐振动时的振幅、最大加速度和最大速度。

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如图所示，P是倾角为30°的光滑固定斜面．劲度系数为k的轻弹簧一端固定在斜面底端的固定挡板C上，另一端与质量为m的物块A相连接.细绳的一端系在物体A上，细绳跨过不计质量和摩擦的定滑轮，另一端有一个不计质量的小挂钩．小挂钩不挂任何物体时，物体A处于静止状态，细绳与斜面平行．在小挂钩上轻轻挂上一个质量也为m的物块B后，物块A沿斜面向上运动．斜面足够长，运动过程中B始终未接触地面．已知重力加速度为g，问：

(1)求物块A刚开始运动时的加速度大小a．
(2)设物块A沿斜面上升通过Q点位置时速度最大，求Q点到出发点的距离x₀及最大速度v_m．
(3)把物块B的质量变为原来的N倍(N>0.5),小明同学认为，只要N足够大，就可以使物块A沿斜面上滑到Q点时的速度增大到2v_m，你认为是否正确？如果正确，请说明理由，如果不正确，请求出A沿斜面上升到Q点位置的速度的范围．

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