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  • 一彈簧一端固定在傾角為370光滑斜面的底端,另一端拴住的質(zhì)量m1=4kg的物塊P,Q為一重物,已知Q的質(zhì)量m2=8kg,彈簧的質(zhì)量不計(jì),勁度系數(shù)k=600N/m,系統(tǒng)處于靜止,如右圖所示.現(xiàn)給Q施加一個(gè)

    一彈簧一端固定在傾角為370光滑斜面的底端,另一端拴住的質(zhì)量m1=4kg的物塊P,Q為一重物,已知Q的質(zhì)量m2=8kg,彈簧的質(zhì)量不計(jì),勁度系數(shù)k=600N/m,系統(tǒng)處于靜止,如右圖所示.現(xiàn)給Q施加一個(gè)方向沿斜面向上的力F,使它從靜止開始斜向上做勻加速運(yùn)動(dòng),已知在前0.2s時(shí)間內(nèi),F(xiàn)為變力,0.2s以后,F(xiàn)為恒力.求力F的最大值與最小值.(g=10m/s2
    物理人氣:605 ℃時(shí)間:2020-03-22 20:11:50
    優(yōu)質(zhì)解答
    設(shè)剛開始時(shí)彈簧壓縮量為x0
    則(m1+m2)gsin θ=kx0
    因?yàn)樵谇?.2 s時(shí)間內(nèi),F(xiàn)為變力,0.2 s以后,F(xiàn)為恒力,所以在0.2 s時(shí),P對(duì)Q的作用力為0,
    由牛頓第二定律知
    kx1-m1gsin θ=m1a ②
    前0.2 s時(shí)間內(nèi)P、Q向上運(yùn)動(dòng)的距離為
    x0-x1=
    1
    2
    at2
    ①②③式聯(lián)立解得a=3 m/s2
    當(dāng)P、Q開始運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力最小,此時(shí)有
    Fmin=(m1+m2)a=36 N
    當(dāng)P、Q分離時(shí)拉力最大,此時(shí)有
    Fmax=m2(a+gsin θ)=72 N.
    答:最大值72N,最小值36N
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