質(zhì)量為m的物塊用壓縮的輕質(zhì)彈簧卡在豎直放置的矩形匣子中,如圖所示,在匣子的頂部和底部都裝有壓力傳感器。當(dāng)匣子隨升降機(jī)以a=2.5m/s2的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí),匣子頂部的壓力傳感器顯示的壓力為6.0N,底部的壓力傳感器顯示的壓力為12.0N(取g=10m/s2)。

   (1)當(dāng)升降機(jī)勻速運(yùn)行時(shí),匣子頂部壓力傳感器的示數(shù)為多少?

   (2)要使匣子頂部壓力傳感器的示數(shù)為零,升降機(jī)沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)情況可能是怎樣的?

(1)4N

(2) 升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)加速度大小大于或等于5m/s2,加速度方向豎直向上,即向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)或向下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。  


解析:

(1)設(shè)頂部傳感器對物塊的壓力為F1=6.0N,因底部傳感器的壓力大小為F2=12.0N,由題意知只要物塊與匣子頂部保持接觸,輕質(zhì)彈簧對物塊的力恒為豎直向上的壓力,大小恒為F2。 設(shè)匣子向下的加速度為a1 ,則                      --------------(2分)                    

由牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知:               --------------(2分)

故物塊質(zhì)量為:         ------------(2分)

升降機(jī)處于靜止或豎直勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),物塊加速度為0,設(shè)匣子頂部壓力傳感器的示數(shù)為F’1,底部傳感器的示數(shù)仍為F2。由牛頓第二定律可得:

                        --------------(2分)  

解得:            --------------(2分)

   (2)欲使匣子頂部壓力傳感器的示數(shù)為零,即F1=0,設(shè)物塊加速度為a2。

由牛頓第二定律有:                      --------------(2分)

 又:                                         --------------(2分)

 故:          --------------(2分) 

升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)加速度大小大于或等于5m/s2,加速度方向豎直向上,即向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)或向下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。                            --------------(2分)

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

質(zhì)量為m的物塊用壓縮的輕質(zhì)彈簧卡在豎直放置的矩形匣子中,如圖所示,在匣子的頂部和底部都裝有壓力傳感器.當(dāng)匣子隨升降機(jī)以a=2.5m/s2的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí),匣子頂部的壓力傳感器顯示的壓力為6.0N,底部的壓力傳感器顯示的壓力為12.0N(取g=10m/s2).
(1)當(dāng)升降機(jī)勻速運(yùn)行時(shí),匣子頂部壓力傳感器的示數(shù)為多少?
(2)要使匣子頂部壓力傳感器的示數(shù)為零,升降機(jī)沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)情況可能是怎樣的?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

質(zhì)量為m的物塊用壓縮的輕質(zhì)彈簧卡在豎直放置的矩形匣子中,如圖所示,在匣子的頂部和底部都裝有壓力傳感器.當(dāng)匣子隨升降機(jī)以a=2.5m/s2的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí),匣子頂部的壓力傳感器顯示的壓力為6.0N,底部的壓力傳感器顯示的壓力為12.0N(取g=10m/s2).
(1)當(dāng)升降機(jī)勻速運(yùn)行時(shí),匣子頂部壓力傳感器的示數(shù)為多少?
(2)要使匣子頂部壓力傳感器的示數(shù)為零,升降機(jī)沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)情況可能是怎樣的?

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  (2)要使匣子頂部壓力傳感器的示數(shù)為零,升降機(jī)沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)情況可能是怎樣的?

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