Question

5．如圖所示，輕彈簧的一端固定在地面上，另一端與輕木板P相連，質(zhì)量為m的物體A固定在P上，豎直向下的力F作用在A上，A靜止，若突然撤去力F，A運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，彈簧對(duì)P的作用力為F-mg．

Answer 1

分析 撤去力F后，物體在彈力和重力作用下向上運(yùn)動(dòng)，彈力逐漸減小，速度逐漸增大，當(dāng)彈力等于重力時(shí)，加速度為零，速度最大，物體繼續(xù)上升，此后重力比彈力大，物體向上做減速運(yùn)動(dòng)，加速度增大，速度逐漸減小，當(dāng)速度為零時(shí)，上升到最高點(diǎn)，此時(shí)加速度向下，物體又向下做加速運(yùn)動(dòng)，跟剛才的過(guò)程相反，物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．抓住最低點(diǎn)和最高點(diǎn)加速度大小相等，結(jié)合牛頓第二定律求出彈簧對(duì)P的作用力大�。�

解答 解：撤去F后，物體A做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的加速度大小相等，
在最低點(diǎn)，撤去F前有：F+mg=F_彈，加速度大小a=$\frac{{F}_{彈}-mg}{m}=\frac{F}{m}$，方向向上，
在最高點(diǎn)，加速度方向向下，大小為$\frac{F}{m}$，有：$a=\frac{mg+F′}{m}=\frac{F}{m}$，
解得：F′=F-mg．
故答案為：F-mg．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)加速度大小相等，方向相反，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解，難度中等．