莎士比亚人物英语介绍:高中物理题

来源:百度文库 编辑:中科新闻网 时间:2024/05/04 10:47:40
高中物理题
悬赏分:200 - 离问题结束还有 14 天 23 小时
弹簧底部与地面相连,上部放置一质量为M千克的托盘,托盘上放置一质量为m千克的物体。托盘和物体原来静止。现对物体施加一个竖直向上的力,使物体匀加速上升。时间经过了t秒后,物体离开托盘,并同时撤掉所施加的力,物体开始做竖直上抛运动,上抛最高点离托盘面的距离为h。问:撤掉所施加的力时,力多大?

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4楼的忘了弹簧。

物体一离开托盘即撤力,物体和托盘的速度是一致的,这之后物体运动到最高点,离托盘的距离为h,由于其在这个过程中只受重力,那么根据能量守恒定律可得
(1/2)mv[2]=mgh
可以得知物体离开托盘的一刹那,物体和托盘的速度v都为根号2gh
再看,因为物体在离开托盘前是做匀加速运动,其匀加速运动了t秒后达到根号2gh的速度,即
根号2gh=at
则a=(根号2gh)/t
撤掉所施加的力时,外力抵消重力后产生加速度,故
F-mg=ma=m*(根号2gh)/t
F=mg+m*(根号2gh)/t
就不继续化简了……

这道题目是没有问题的。
“物体开始做竖直上抛运动”说明分离以后原来托盘上的物体只受到重力的作用,所以是不用考虑托盘的,你可以通过这句话认为托盘对物体在分离以后没有影响。
还有楼上忘了考虑物体和托盘之间的相互压力,这道题既要整体分析,又要把物体和托盘分开分析。
所以解答如下:
首先,在平衡的时候首例分析
(M+m)g=kx(设k为弹簧的系数,x为弹簧的形变量)
现对物体施加一个竖直向上的力,使物体匀加速上升
第二,在开始施力的时候受力分析
有:
a = (F+f-mg)/m = (kx-f-Mg)/M
应为物体匀加速上升,所以a的大小是不变的
F是一个变力
第三,考虑分离和分离以后
用动能定理得
-mgh = 0-(1/2)(m)(v的平方)
假设v是物体分离时的速度
时间经过了t秒后,物体离开托盘
所以v = at
由以上条件得:
a = 根号下2gh
F(开始)= ((M+m)*根号下2gh)/t - (M-m)g

挺复杂的,已经三年多没有做物理题了,但我觉得这个题目并不是很难,结合牛顿定律和弹簧弹力与位移关系应该就可以解决了。我粗略计算了一下,好像少一个条件,就是弹簧的劲度系数k。

也看了你的另一道题,题目差不多只是问的不一样,但想了想觉得楼主题目有点问题

1.以托盘为研究对象,可以知道,它最初受到的力是向上的弹力N和向下的压力T(=mg)和重力G(=Mg),且N=T+G
2.物体和托盘一起做匀加速运动过程中,对托盘来说,N不断减小,T也不断减小(因为F在不断变大),但它是做a匀加速运动,提供这个动力就是N减去T减去G的差,且这个差时固定的,此过程中N一直大于G
3.研究一下分离时的情况,在T减小到0的瞬间,托盘此时瞬间加速度仍为a,但在下一个瞬间,它的加速度将小于a但仍大于0(因为N一直在不断变小但仍比G大),也就是说托盘将开始做加速度不断减小的加速运动。
再来看物体,如果不撤力,它仍将做加速度为a的匀加速运动,那么下一个瞬间也就是物体和托盘分离的瞬间
但题目说在此时撤力,那么物体在这个临界点后将做减速运动,而托盘仍做加速度减小的加速运动,那么托盘又将托住物体
4.总结来看,在分离的临界点,就会遇到一个尴尬的问题:如果不撤力,它们下一个瞬间会分离;如果撤力,他们又不会分离(就算等分离后瞬间撤力,他们也会马上又结合,不可能物体做竖直上抛运动的,除非你等分离后很久才撤力,嘿嘿~)。所以我认为这个题目有些矛盾,不知算不算答案?

hehe 楼上的说得对!

飘过,飘过。。。。。。。