Question

如圖所示，質(zhì)量為M的托盤內(nèi)放有質(zhì)量為m的物體，開始時(shí)手托住托盤，彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧處于原長(zhǎng)，現(xiàn)放手讓托盤向下運(yùn)動(dòng)，求當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的加速度和物體對(duì)托盤的壓力．

Answer 1

設(shè)小球質(zhì)量為m，加速度大小為a，彈力大小為F，彈簧原來(lái)處于原長(zhǎng)，突然放手后，小球受到重力和彈簧的彈力，彈力大小隨彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度增大而增大．
開始階段，重力大于彈力，小球向下做加速運(yùn)動(dòng)，此過程由牛頓第二定律得mg-F=ma，彈力F增大，加速度a減�。�
后來(lái)，彈力大于重力，小球向下做減速運(yùn)動(dòng)，此過程由牛頓第二定律得F-mg=ma，彈力F增大，加速度a增大．
剛釋放托盤時(shí)，托盤的加速度為g，方向豎直向下；所以當(dāng)托盤運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，加速度大小也為g，方向豎直向上．此時(shí)對(duì)物體受力分析：F支-mg=ma
所以F_支=2mg
則F_壓=2mg
答：當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的加速度大小為g，方向豎直向上；而物體對(duì)托盤的壓力為2mg．