Question

如圖所示，一個(gè)金屬塊用被壓縮的彈簧卡在矩形箱子的頂部．在箱子的上頂板和下底板分別裝有壓力傳感器（可以自動(dòng)記錄彈力大小的裝置）．當(dāng)箱子靜止時(shí)，上、下兩只壓力傳感器的示數(shù)分別為7N和10N．則當(dāng)金屬塊所受外力的合力為5N且豎直向下時(shí)，上、下兩只壓力傳感器的示數(shù)分別是

 

 N和

 

N．（g取10m/s²）

Answer 1

分析：由箱子靜止，上、下兩只壓力傳感器的示數(shù)，可求出物體的重力；再根據(jù)金屬塊所受外力的合力為5N且豎直向下時(shí)，結(jié)合牛頓第二定律，即可求解．

解答：解：由題意可知，當(dāng)箱子靜止時(shí)，上、下兩只壓力傳感器的示數(shù)分別為7N和10N，則物體受到下面的彈簧彈力10N，物體受到上面的彈力為7N，
根據(jù)受力平衡，箱子的重力G=F_下-F_上=10-7=3N；則箱子的質(zhì)量為m=

G

g

=

3

10

kg=0.3kg；
當(dāng)金屬塊所受外力的合力為5N且豎直向下時(shí)，由牛頓第二定律，可得，上頂板對(duì)箱子的作用力變大，而下底板對(duì)箱子的彈力不變，仍為10N，
則有：F_上′+G-F_下=F_合；從而解得：F_上′=10+5-3=12N；
故答案為：12；10

點(diǎn)評(píng)：考查平衡條件與牛頓第二定律的應(yīng)用，注意當(dāng)金屬塊所受外力的合力為5N且豎直向下時(shí)，彈簧的彈力仍不變，這是解題的關(guān)鍵．