將金屬塊m用壓縮輕彈簧卡在一個矩形的箱中，在箱的上頂板和下底裝有壓力傳感器，箱可以沿豎直軌道運動，如圖3所示.當(dāng)箱以a=2.0m/s2的加速度豎直向上做勻減速運動時，上頂板的壓力傳感器顯示的壓力為6.0N，下底板的傳感器顯示的壓力為10N，試求：
（1）金屬塊m的質(zhì)量；
（2）要使上頂板壓力傳感器的示數(shù)為零，箱沿豎直方向運動情況如何.

（1）依題意作出質(zhì)量為m的物體的受力圖，如圖4所示.下底板通過彈簧對物體有向上的作用力F2=10N，上頂板通過彈簧對物體有向下的作用力F1=6N，除此之外，物體所受重力為G.物體在這三個力的作用下，向上做勻減速運動，加速度方向向下.
依牛頓第二定律得G+F1-F2=ma
代入數(shù)據(jù)解得m=0.5kg
（2）當(dāng)上板的壓力傳感器的示數(shù)剛為零時，物體與上底板接觸但已沒有相互擠壓，彈簧形變的長度仍然保持不變，故下底板與彈簧的作用力保持不變，這是一個很重要的隱含條件.所以物體受到的合力為
F合=F２-mg=（10-5）N=5N，方向向上
加速度a==m/s2=10m/s2，方向向上.
說明物體做加速度為10m/s2豎直向上的勻加速直線運動或者方向向下的勻減速直線運動.
【試題分析】
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

如圖所示，A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板，相距為2L，分別帶有等量的負(fù)、正電荷，在兩板間形成電場強度大小為E的勻強電場．A板上有一小孔（它的存在對兩板間勻強電場分布的影響可忽略不計），孔的下沿右側(cè)有一條與板垂直的水平光滑絕緣軌道，一個質(zhì)量為m，電荷量為g（g＞0）的小球（可視為質(zhì)點），在外力作用下靜止在軌道的中點P處．孔的下沿左側(cè)也有一與板垂直的水平光滑絕緣軌道，軌道上距A板L處有一固定檔板，長為L的輕彈簧左端固定在擋板上，右端固定一塊輕小的絕緣材料制成的薄板Q．撤去外力釋放帶電小粒，它將在電場力作用下由靜止開始向左運動，穿過小孔后（不與金屬板A接觸）與薄板Q一起壓縮彈簧，由于薄板Q及彈簧的質(zhì)量都可以忽略不計，可認(rèn)為小球與Q接觸過程中不損失機械能．小球從接觸Q開始，經(jīng)歷時間To第一次把彈簧壓縮至最短，然后又被彈簧彈回．由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺，使得小球每次離開Q瞬間，小球的電荷量都損失一部分，而變成剛與Q接觸時小球電荷量的
1
k
（k＞1）求：
（l）小球第一次接觸Q時的速度大小；
（2）假設(shè)小球第n次彈回兩板間后向右運動的最遠(yuǎn)處沒有到達(dá)B板，試導(dǎo)出小球從第n次接觸Q，到本次向右運動至最遠(yuǎn)處的時間Tn的表達(dá)式；
（3）若k=2，且小孔右側(cè)的軌道粗糙與帶電小球間的滑動摩擦力為f=
qE
4
，試求帶電小球最終停止的位置距P點的距離．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板，相距為2L，分別帶有等量的正、負(fù)電荷，在兩板間形電場強度大小為E勻強電場．A板上有一小孔（它的存在對兩板間勻強電場分布的影響可忽略不計），孔中有一條與板垂直的水平光滑絕緣軌道，一個質(zhì)量為m，電荷量為q（q＞0）的小球（可視為質(zhì)點），在外力作用下靜止在軌道的中點P處．一自然長度為L的輕彈簧左端固定在距A板左側(cè)L處擋板上，右端固定一塊輕小的絕緣材料制成的薄板Q．撤去外力釋放帶電小球，它將在電場力作用下由靜止開始向左運動，穿過小孔后（不與金屬板A接觸）與薄板Q一起壓縮彈簧，由于薄板Q及彈簧的質(zhì)量都可以忽略不計，可認(rèn)為小球與Q接觸過程中不損失機械能．小球從接觸Q開始，經(jīng)過一段時間第一次把彈簧壓縮至最短，然后又被彈簧彈回．由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺，使得小球每次離開Q瞬間，小球的電荷量都損失一部分，而變成剛與Q接觸時小球電荷量的
1
k
（k＞l）．求：
（1）彈簧第一次壓縮到最左邊時的彈性勢能；
（2）小球在與B板相碰之前，最多能與薄板Q碰撞多少次；
（3）設(shè)A板的電勢為零，當(dāng)k=2，且小孔右側(cè)的軌道粗糙與帶電小球間的滑動摩擦力Ff=
qE
4
時，求帶電小球初、末狀態(tài)的電勢能變化量．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板，相距為2l，分別帶有等量的負(fù)、正電荷，在兩板間形成電場強度大小為E的勻強電場．A板上有一小孔（它的存在對兩板間勻強電場分布的影響可忽略不計），孔的下沿右側(cè)有一條與板垂直的水平光滑絕緣軌道，一個質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的小球（可視為質(zhì)點），在外力作用下靜止在軌道的中點P處．孔的下沿左側(cè)也有一與板垂直的水平光滑絕緣軌道，軌道上距A板l處有一固定檔板，長為l的輕彈簧左端固定在擋板上，右端固定一塊輕小的絕緣材料制成的薄板Q．撤去外力釋放帶電小球，它將在電場力作用下由靜止開始向左運動，穿過小孔（不與金屬板A接觸）后與薄板Q一起壓縮彈簧，由于薄板Q及彈簧的質(zhì)量都可以忽略不計，可認(rèn)為小球與Q接觸過程中不損失機械能．小球從接觸Q開始，經(jīng)歷時間T0第一次把彈簧壓縮至最短，然后又被彈簧彈回．由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺，使得小球每次離開彈簧的瞬間，小球的電荷量都損失一部分，而變成剛與彈簧接觸時小球電荷量的
1k
（k＞1）．
（1）小球第一次接觸薄板Q后，則彈簧的彈性勢能多大；
（2）假設(shè)小球被第N次彈回兩板間后向右運動的最遠(yuǎn)處恰好到達(dá)B板，小球從開始運動到被第N次彈回兩板間向右運動到達(dá)B板的總時間．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖12所示，A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板，相距為2l，分別帶有等量的負(fù)、正電荷，在兩板間形成電場強度大小為E的勻強電場。A板上有一小孔（它的存在對兩板間勻強電場分布的影響可忽略不計），孔的下沿右側(cè)有一條與板垂直的水平光滑絕緣軌道，一個質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的小球（可視為質(zhì)點），在外力作用下靜止在軌道的中點P處�？椎南卵刈髠�(cè)也有一與板垂直的水平光滑絕緣軌道，軌道上距A板l處有一固定檔板，長為l的輕彈簧左端固定在擋板上，右端固定一塊輕小的絕緣材料制成的薄板Q。撤去外力釋放帶電小球，它將在電場力作用下由靜止開始向左運動，穿過小孔（不與金屬板A接觸）后與薄板Q一起壓縮彈簧，由于薄板Q及彈簧的質(zhì)量都可以忽略不計，可認(rèn)為小球與Q接觸過程中不損失機械能。小球從接觸Q開始，經(jīng)歷時間T0第一次把彈簧壓縮至最短，然后又被彈簧彈回。由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺，使得小球每次離開彈簧的瞬間，小球的電荷量都損失一部分，而變成剛與彈簧接觸時小球電荷量的（k>1）。

（1）小球第一次接觸薄板Q后，則彈簧的最大彈性勢能多大；

（2）假設(shè)小球被第N次彈回兩板間后向右運動的最遠(yuǎn)處恰好到達(dá)B板，小球從開始運動到被第N次彈回兩板間向右運動到達(dá)B板的總時間。w.w.w.k.&s.5*u.c.om

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

（20分）如圖12所示，A、B是兩塊豎直放置的平行金屬板，相距為2l，分別帶有等量的負(fù)、正電荷，在兩板間形成電場強度大小為E的勻強電場。A板上有一小孔（它的存在對兩板間勻強電場分布的影響可忽略不計），孔的下沿右側(cè)有一條與板垂直的水平光滑絕緣軌道，一個質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的小球（可視為質(zhì)點），在外力作用下靜止在軌道的中點P處。孔的下沿左側(cè)也有一與板垂直的水平光滑絕緣軌道，軌道上距A板l處有一固定檔板，長為l的輕彈簧左端固定在擋板上，右端固定一塊輕小的絕緣材料制成的薄板Q。撤去外力釋放帶電小球，它將在電場力作用下由靜止開始向左運動，穿過小孔（不與金屬板A接觸）后與薄板Q一起壓縮彈簧，由于薄板Q及彈簧的質(zhì)量都可以忽略不計，可認(rèn)為小球與Q接觸過程中不損失機械能。小球從接觸Q開始，經(jīng)歷時間T0第一次把彈簧壓縮至最短，然后又被彈簧彈回。由于薄板Q的絕緣性能有所欠缺，使得小球每次離開彈簧的瞬間，小球的電荷量都損失一部分，而變成剛與彈簧接觸時小球電荷量的（k>1）。

（1）小球第一次接觸薄板Q后，則彈簧的最大彈性勢能多大；

（2）假設(shè)小球被第N次彈回兩板間后向右運動的最遠(yuǎn)處恰好到達(dá)B板，小球從開始運動到被第N次彈回兩板間向右運動到達(dá)B板的總時間。

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案