将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中,如图所示,在箱的上顶板和下底板装有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动。当箱以a=2.0m/s2的加速度竖直向上做匀减速

将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中,如图所示,在箱的上顶板和下底板装有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动。当箱以a=2.0m/s2的加速度竖直向上做匀减速

题型:江苏同步题难度:来源:
将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中,如图所示,在箱的上顶板和下底板装有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动。当箱以a=2.0m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时,上顶板的传感器显示的压力为6.0N,下底板的传感器显示的压力为10.0N。(取g=10m/s2
(1)若上顶板传感器的示数是下底板传感器的示数的一半,试判断箱的运动情况。
(2)若上顶板传感器的示数为零(铁块没有离开上板),箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的?
答案
解:(1)分析铁块受力,F1、F2大小与上下传感器示数相等,由牛顿第二定律得:
mg+F1-F2=ma ①
代入数据,F1=6.0N,F2=10.0N,a=2.0m/s2
解得:m=0.5㎏
若F1=F2/2,因弹簧长度没有变化
所以,F2=10.0N,F1=5.0N
代入①式,解得此时的加速度a=0
箱向上或向下做匀速运动
(2)若F1=0而F2=10.0N不变
将数据代入①式,解得:a=-10.0m/s2
箱向上做匀加速或向下做匀减速运动,加速度大小均为10.0m/s2
举一反三
如图甲所示,放在光滑水平面上的木块受到两个水平力F1与F2的作用,静止不动,现保持力F1不变,使力F2逐渐减小到零,再逐渐恢复到原来的大小,在这个过程中,能正确描述木块运动情况的图像是图乙中的(   )


A.B.C.D.
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楼梯口一倾斜的天花板与水平面成θ=37°,一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板。工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上,大小为F=10N,刷子的质量为m=0.5kg,刷子可视为质点。刷子与板间的动摩擦因数为0.5,板长为L=4m,取sin37°=0.6,试求:
(1)刷子沿天花板向上运动的加速度;
(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间。
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如图所示,在倾角为30°的足够长的斜面上有一质量为m的物体,它受到沿斜面方向的力F的作用。力F可按图(a)、(b)、(c)、(d)所示的四种方式随时间变化(图中纵坐标是F与mg的比值,力沿斜面向上为正)。已知此物体在t=0时速度为零,若用v1、v2、v3、v4分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率,则这四个速率中最大的是(   )


A.v1
B.v2
C.v3
D.v4
题型:0110 同步题难度:| 查看答案
如图所示,质量相同的木块A、B用轻弹簧连接置于光滑的水平面上,开始时两木块静止且弹簧处于原长状态。现用水平恒力F推木块A,则从开始到弹簧第一次被压缩到最短的过程中
[     ]
A.两木块速度相同时,加速度aA<aB
B.两木块加速度相同时,速度vA>vB
C.B的加速度一直在增大
D.A的加速度先减小后增大
题型:0110 同步题难度:| 查看答案
一个物体在多个力的作用下处于静止状态,如果仅使其中一个力的大小逐渐减小到零,然后又从零逐渐恢复到原来的大小(此力的方向始终未变),在这过程中其余各力均不变。那么,下列各图中能正确描述该过程中物体速度变化情况的是[     ]
A.B.C.D.
题型:0118 模拟题难度:| 查看答案
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