如圖2-30，一個(gè)彈簧臺(tái)秤的秤盤質(zhì)量和彈簧質(zhì)量都可以不計(jì)，盤內(nèi)放一個(gè)物體P處于靜止。P的質(zhì)量為12kg，彈簧的勁度系數(shù)k=800N/m�，F(xiàn)給P施加一個(gè)豎直向上的力F，使P從靜止開(kāi)始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)。已知在前0.2s內(nèi)F是變化的，在0.2s以后F是恒力，則F最大值是多少？
F最大值即N=0時(shí)，F(xiàn)=ma+mg=210（N）

【分析解答】解題的關(guān)鍵是要理解0.2s前F是變力，0.2s后F的恒力的隱含條件。即在0.2s前物體受力和0.2s以后受力有較大的變化。
以物體P為研究對(duì)象。物體P靜止時(shí)受重力G、稱盤給的支持力N。
因?yàn)槲矬w靜止，∑F=0
N="G=0   " ①
N=kx0   ②
設(shè)物體向上勻加速運(yùn)動(dòng)加速度為a。
此時(shí)物體P受力如圖2-31受重力G，拉力F和支持力N′

據(jù)牛頓第二定律有
F+N′-G="ma   " ③
當(dāng)0.2s后物體所受拉力F為恒力，即為P與盤脫離，即彈簧無(wú)形變，由0～0.2s內(nèi)物體的位移為x0。物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，則

將式①，②中解得的x0=0.15m代入式③解得a=7.5m/s2
F的最小值由式③可以看出即為N′最大時(shí)，即初始時(shí)刻N(yùn)′=N=kx。
代入式③得
Fmin=ma+mg-kx0
=12×(7.5+10)-800×0.15
=90(N)
F最大值即N=0時(shí)，F(xiàn)=ma+mg=210（N）
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

如圖甲所示，某汽車以不變的速率駛?cè)胍粋�(gè)狹長(zhǎng)的圓弧彎道，彎道兩端與兩直道相切，有人在車內(nèi)測(cè)量汽車的向心加速度大小隨時(shí)間的變化情況，其關(guān)系圖象如圖乙所示，則汽車經(jīng)過(guò)彎道的時(shí)間為_(kāi)_____s；汽車過(guò)彎道時(shí)的速率為_(kāi)_______m/s。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

一個(gè)質(zhì)量為30kg的小孩在蹦床上做游戲，他從高處落到蹦床上后又被彈起到原高度，小孩從高處開(kāi)始下落到彈回的整個(gè)過(guò)程中，他的運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，圖中只有段和段為直線．則根據(jù)此圖像可知，小孩和蹦床相接觸的時(shí)間內(nèi)，蹦床對(duì)小孩的平均作用力為(空氣阻力不計(jì)，g取10m／s2)
A．400N
B．700N
C．1000N
D．1300N

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

圖（1）表示用水平恒力F拉動(dòng)水平面上的物體，使其做勻加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)改變拉力的大小時(shí)，相對(duì)應(yīng)的勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a也會(huì)變化，a和F的關(guān)系如圖（2）所示。
小題1:該物體的質(zhì)量為多少？
小題2:在該物體上放一個(gè)與該物體質(zhì)量相同的砝碼，保持砝碼與該物體相對(duì)靜止，其他條件不變，請(qǐng)?jiān)趫D2的坐標(biāo)上畫(huà)出相應(yīng)的a——F圖線。
小題3:由圖線還可以得到什么物理量？（要求寫(xiě)出相應(yīng)的表達(dá)式或數(shù)值）選題理由：學(xué)會(huì)讀圖，利用圖象處理問(wèn)題

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

火車以加速度a在平直軌道上勻加速行駛，一乘客將手伸出窗外，從距地面高h(yuǎn)處釋放一鐵球，鐵球落地時(shí)與乘客的水平距離為（   ）
A．0
B．a(chǎn)h2/2
C．a(chǎn)h/g
D．不知火車速度，無(wú)法確定

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

質(zhì)量為103kg的車中用細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量較小的球，車在水平拉力作用下在水平公路上作直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)懸線向右偏且與豎直方向成45°角，當(dāng)撤去拉力后懸線向左偏且與豎直方向成45°角，求拉力的大小和方向。（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

地面上靜止的貨物，在豎直向上的拉力F作用下吊起，貨物由地面運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的過(guò)程中，v2-x圖象如圖所示（重力加速度取g=10m/s2）．以下判斷正確的是（　�。�
A．前3m內(nèi)貨物處于失重狀態(tài)
B．最后2m內(nèi)貨物只受重力作用
C．前3m內(nèi)與最后2m內(nèi)貨物的受到的拉力大小之比為22：17
D．前3m內(nèi)與最后2m內(nèi)貨物的受到的拉力大小之比為12：7

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

在平直的公路上，一輛汽車正以20m/s的速度勻速行駛，所受阻力為5×103N．因前方出現(xiàn)事故，司機(jī)立即剎車，直到汽車停下，已知汽車的質(zhì)量為3×103kg，剎車時(shí)汽車所受的阻力為1.5×104N，求：
（1）勻速行駛時(shí)汽車的牽引功率；
（2）從開(kāi)始剎車到最終停下，汽車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（3）從開(kāi)始剎車到5s末，汽車前進(jìn)的距離．（從開(kāi)始剎車開(kāi)始計(jì)時(shí)）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

在物理學(xué)發(fā)展的進(jìn)程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了人類歷史的進(jìn)步。對(duì)以下科學(xué)家所作科學(xué)貢獻(xiàn)的表述中，不符合史實(shí)的是：(       )
A．開(kāi)普勒研究了第谷的行星觀測(cè)記錄，提出了開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律
B．牛頓將行星與太陽(yáng)、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體，得出了萬(wàn)有引力定律，并測(cè)出了引力常量G的數(shù)值
C．密立根最早通過(guò)實(shí)驗(yàn)，比較準(zhǔn)確的測(cè)定了電子的電量
D．亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因

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