將金屬塊用壓縮的*簧卡在一個矩形的箱中，如圖所示，在箱的上頂板和下頂板安有壓力傳感器，箱可以沿直軌道運動。當箱...

問題詳情：

將金屬塊用壓縮的*簧卡在一個矩形的箱中，如圖所示，在箱的上頂板和下頂板安有壓力傳感器，箱可以沿直軌道運動。當箱以a=2.0m/s2的加速度作豎直向上的勻減速運動時，上頂板的傳感器顯示的壓力為6.0N，下頂板的傳感器顯示的壓力為10.0N,取g=10m/s2.

（1）上頂板傳感器的示數是下頂板示數的一半，試判斷箱的運動情況。

（2）使上頂板傳感器的示數為0，箱沿豎直方向的運動可能是怎樣的？

【回答】

解：設金屬塊的質量為m,根據牛頓第二定律，則：

F上一F下+mg=ma，解得    m=0.5Kg

（1）當上頂板的示數是下頂板示數的一半時，由於上頂板仍有壓力，説明*簧的長度沒有變化，因此*簧的*力仍為10.0N，則設此時的加速度為a1，根據牛頓第二定律有：

F上一F下/2+mg=ma1

即a1=0，此時箱靜止或勻速直線運動。

（2）當上頂板沒有壓力時，*簧的長度只能等於或小於目前的長度，即下頂板的壓力等於或大於10.0N,這時金屬塊的加速度為a2,應滿足：

F下一mg=ma2         解得a2=10 m/s2

即只要箱的加速度向上，且等於或大於10m/s2, 向上加速或向下減速，便可滿足要求

知識點：牛頓運動定律的應用

題型：計算題