2011年高三物理第一轮总复习及高中物理易错题归纳总结及答案分析(281页)第9专题_高中物理常见的物理模型2(7)

质量不计，其劲度系数k＝800 N/m，整个系统处于静止状态，如图9－14 所示．

图9－14

现给P施加一个竖直向上的力F，使P从静止开始向上做匀加速直线运动，已知在最初0.2 s内F是变化的，在0.2 s后是恒定的，求F的最大值和最小值．(取g＝10 m/s2)

【解析】初始时刻弹簧的压缩量为：

(m1＋m2)gx0＝0.15 m k

设秤盘上升高度x时P与秤盘分离，分离时刻有：

k(x0－x)－m1g＝a m1

又由题意知，对于0～0.2 s时间内P的运动有：

12at＝x 2

解得：x＝0.12 m，a＝6 m/s2

故在平衡位置处，拉力有最小值Fmin＝(m1＋m2)a＝72 N

分离时刻拉力达到最大值Fmax＝m2g＋m2a＝168 N．

[答案] 72 N 168 N

【点评】对于本例所述的物理过程，要特别注意的是：分离时刻m1与m2之间的弹力恰好减为零，下一时刻弹簧的弹力与秤盘的重力使秤盘产生的加速度将小于a，故秤盘与重物分离．