高一物理牛頓定律中的彈簧類問題(參考版)
2024-08-27 02:36本頁面
【正文】 。若上頂板傳感器的示數(shù)是下頂板傳感器的示數(shù)的一半 ,試判斷箱的運動情況。當箱以 a=加速度作豎直向上的加速運動時，上頂板的傳感器顯示的壓力為 ，下頂板的傳感器顯示的壓力為 。 kxo=mg ∴ xo=mg/k=3/20(m) xo=at2/2 ∴ a=2x/t2=(m/s2) k F m mg kx 由牛頓定律： Fmg+kx=ma 當 kx最大時（最下 端 kx0）， F最小， F= mg+makx0 =ma=12 =90(N) 當 kx最小時（最上端 kx=0） , F最大，F(xiàn)=mg+ma=120+90=210N k F m mg kx 例 卡在一個矩形的箱中，如圖所 示。 m a mg kx 根據(jù)牛頓第二定律，得： mgkx=ma x=m(ga)/k 由運動學(xué)公式： L+x=at2/2 2atka)m ( gKL 2???kaagmkLt?????)(2三、位移的變化與力的變化 相聯(lián)系的問題 ? 例 1:如圖所示，豎直放置的勁度系數(shù) k=800N/m的輕彈簧上有一質(zhì)量不計的輕盤，盤內(nèi)放著一個質(zhì)量 m=12kg的物體，開始時 m處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)給物體施加一個豎直向上的力 F，使其從靜止開始向上做勻加速直線運動，已知頭 F是變力，在 F是恒力，取g=10m/s2,則 F的最小值是 N，最大值是 N. k F m 分析與解答： m在上升的過程中，受到重力、彈簧的彈力、和拉力。 （ 1）當 a向下時 :由于去掉的是M，所以上彈簧沒有力，而下彈簧長度沒有變，所以下彈簧的彈力不變，重力不變，由平衡條件的推論，此時的合力與上彈簧沒有去掉時的彈力大小相等，方向相反，因此去掉 N時，小球受到重力和上彈簧的彈力，合力為 F合 =mamg=2m ∴ a=2(m/s2)向上 mg M N A B F=ma F合 =ma M N A B ? 當 a向上時：同理，由于去掉的是 M，所以上彈簧沒有力，而下彈簧長度沒有變，所以下彈簧的彈力不變，重力不變，由平衡條件的推論，此時的合力與上彈簧沒有去掉時的彈力大小相等，方向相反，因此去掉 N時，小球受到重力和上彈簧的彈力，合力為 ? F合 =ma+mg=22m ? ∴ a=22(m/s2)向下 ? 答案： B C mg M N A B F=ma F合 =ma M N A B 二、臨界狀態(tài)問題 ? 例 1：如圖所示，輕彈簧上端固定，下端連接著重物（質(zhì)量為 m） .先由托板 M托住 m，使彈簧比自然長度縮短 L，然后由靜止開始以加速度 a勻加速向下運動。隨著小球的下落， x 逐漸增加。 ? 他停頓了一下，顯得鄭重地夾起那塊肉，多年養(yǎng)成的習(xí)慣，
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