將金屬塊m,用輕質(zhì)彈簧卡壓在一矩形箱中(如圖),在箱的上底板和下底板有壓力傳感器,箱可以沿豎直軌道運(yùn)動(dòng),當(dāng)箱以a=2.0m/s2的加速度豎直向上作勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí),上、下底板壓力傳感器分別顯示6.0N和10.0N(取g=10m/s2)。(1)若上底壓力傳感器示數(shù)為下底壓力傳感器的一半,試判斷箱的運(yùn)動(dòng)情況。(2)要使上底板壓力傳感器示數(shù)為零,箱沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)情況可能是怎樣的?
將金屬塊m用輕質(zhì)彈簧卡壓在一矩形箱中(下略) 解:由題意可知,金屬塊所受豎直向下的壓力值即為上底板壓力傳感器示數(shù)(設(shè)為F1),金屬塊所受豎直向上的彈力值即為下底板壓力傳感器示數(shù)(設(shè)為F2)。當(dāng)(豎直向下)、、時(shí),對(duì)金屬塊有:即: 解得:(kg)⑴若上底板傳感器示數(shù)為下底板傳感器示數(shù)的一半∵彈簧形變量沒有改變 ∴下底板傳感器示數(shù)不變,即:又∵(即金屬塊所受合力為零) ∴矩形箱做勻速運(yùn)動(dòng)或靜止⑵臨界分析:設(shè)上底板壓力傳感器示數(shù)恰好為零(即上底板與金屬塊接觸但不擠壓),此時(shí)下底板壓力傳感器示數(shù)仍然不變(即)(加速度)(m/s2)∴矩形箱可能是以a≥10 m/s2的加速度豎直向上勻加速運(yùn)動(dòng)或豎直向下勻減速運(yùn)動(dòng)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,兩塊帶有等量異種電荷的平行金屬板分別固定在長(zhǎng)L=1 m的光滑絕緣板的兩端,組成一帶電框架,框架右端帶負(fù)電的金屬板上固定著一根原長(zhǎng)L0=0.5 m的絕緣輕彈簧,框架的總質(zhì)量M=9 kg,由于帶電,兩金屬板間存在U=4×104 V的高電壓,F(xiàn)用一質(zhì)量m=1 kg,電荷量q=+2.5×10-3 C的帶電小球(可看成質(zhì)點(diǎn),且不影響金屬板問的勻強(qiáng)電場(chǎng))將彈簧壓縮△L=0.2 m后用輕質(zhì)細(xì)線拴住,使整個(gè)裝置在光滑水平面上以v=1 m/s的速度向右運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中因拴小球的細(xì)線突然斷裂而使小球被彈簧彈開,小球被彈簧彈開瞬間獲得的速度大小v1=8 m/s,方向向左。不計(jì)一切摩擦,且系統(tǒng)電勢(shì)能的變化量等于小球所受電場(chǎng)力和小球相對(duì)于電場(chǎng)沿電場(chǎng)方向發(fā)生位移的乘積。

(1)求小球被彈簧彈開的瞬間,框架的速度;

(2)求小球被彈簧彈開的過(guò)程中,彈簧釋放的彈性勢(shì)能;

(3)通過(guò)分析計(jì)算回答:在細(xì)線斷裂以后的運(yùn)動(dòng)中,小球能否與左端金屬板發(fā)生接觸?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如下圖所示,兩塊帶有等量異種電荷的平行金屬板分別固定在長(zhǎng)L=1 m的光滑絕緣板的兩端,組成一帶電框架,框架右端帶負(fù)電的金屬板上固定著一根原長(zhǎng)L0=0.5 m的絕緣輕彈簧?蚣艿目傎|(zhì)量M=9 kg,由于帶電,兩金屬板間存在U=4×104 V的高電壓,F(xiàn)用一質(zhì)量m=1 kg、電荷量q=+2.5×10-3 C的帶電小球(可看成質(zhì)點(diǎn),且不影響金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng))將彈簧壓縮ΔL=0.2 m后用輕質(zhì)細(xì)線拴住,使整個(gè)裝置在光滑水平面上以v0=1 m/s的速度向右運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中因拴小球的細(xì)線突然斷裂而使小球被彈簧彈開,小球被彈簧彈開瞬間獲得的速度大小v1=8 m/s,方向向左。不計(jì)一切摩擦,且系統(tǒng)電勢(shì)能的變化量等于小球所受電場(chǎng)力和小球相對(duì)于電場(chǎng)沿電場(chǎng)方向發(fā)生位移的乘積。

(1)求小球被彈簧彈開的瞬間,框架的速度;

(2)求小球被彈簧彈開的過(guò)程中,彈簧釋放的彈性勢(shì)能;

(3)通過(guò)分析計(jì)算回答:在細(xì)線斷裂以后的運(yùn)動(dòng)中,小球能否與左端金屬板發(fā)生接觸?

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