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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
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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=10/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)若上顶扳传感器的示数为零(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?
(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)若上顶扳传感器的示数为零(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?
▼优质解答
答案和解析
(1)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=0.5kg.
若F1=
,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,箱子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)式得,a=-10m/s2.
箱子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.
答:(1)若上顶板传感器的示数是下底板传感器的示数的一半,箱子向上或向下做匀速运动.
(2)若上顶扳传感器的示数为零(铁块没有离开上板),箱子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.
mg+F1-F2=ma (1)
代入数据,F1=6.0N,F2=10.0N,a=2.0m/s2
解得m=0.5kg.
若F1=
F2 |
2 |
代入(1)式,解得此时的加速度a=0,箱子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)式得,a=-10m/s2.
箱子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.
答:(1)若上顶板传感器的示数是下底板传感器的示数的一半,箱子向上或向下做匀速运动.
(2)若上顶扳传感器的示数为零(铁块没有离开上板),箱子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.
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