將金屬塊m用壓縮的輕彈簧卡在一個(gè)矩形的箱中，如圖所示．在箱的上頂板和下底板裝有壓力傳感器，箱可以沿豎直軌道運(yùn)動(dòng)，當(dāng)箱以a＝2.0 m/s2的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，上頂板的壓力傳感器顯示的壓力為6.0 N，下底板的壓力傳感器顯示的壓力為10.0 N．(g取10 m/s2)

(1)若上頂板壓力傳感器的示數(shù)是下底板壓力傳感器的示數(shù)的一半，試判斷箱的運(yùn)動(dòng)情況；

(2)要使上頂板壓力傳感器的示數(shù)為零，箱沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的情況可能是怎樣的？


解析：(1)下底板傳感器的示數(shù)等于輕彈簧的彈力F，金屬塊受力如圖所示．上頂板的壓力為N＝6.0 N，彈簧的彈力F＝10.0 N和重力mg，加速度為a，方向向下．

由牛頓第二定律有mg＋N－F＝ma，求得金屬塊的質(zhì)量m＝0.5 kg.(2分)

當(dāng)上頂板傳感器的示數(shù)是下底板傳感器示數(shù)的一半時(shí)，彈簧的彈力仍是F，則上頂板壓力為.設(shè)箱和金屬塊的加速度為a1，有mg＋－F＝ma1，(2分)

解得a1＝0.表明箱處于靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)．(2分)

(2)當(dāng)上頂板的壓力恰好等于零時(shí)，有mg－F＝ma2(2分)

解得a2＝－10 m/s2，“－”號(hào)表示加速度方向向上．(2分)

若箱和金屬塊豎直向上的加速度大于10 m/s2，彈簧將被進(jìn)一步壓縮，金屬塊要離開(kāi)上頂板，上頂板壓力傳感器的示數(shù)也為零．只要豎直向上的加速度大于或等于10 m/s2，不論箱是向上加速運(yùn)動(dòng)或向下減速運(yùn)動(dòng)，上頂板壓力傳感器的示數(shù)都為零．(2分)

答案：見(jiàn)解析


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖A、B、C為三相交流發(fā)電機(jī)的3組線圈，a、b、c為三盞電阻不同的燈泡，已知發(fā)電機(jī)的相電壓為220 V，則下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A．燈泡兩端的電壓為220 V

B．燈泡兩端的電壓為220 V

C．圖中負(fù)載采用三角形連接

D．圖中中性線可去掉，去掉后燈泡亮度不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


有一理想變壓器，原、副線圈匝數(shù)之比n1∶n2＝2∶1，則變壓器工作時(shí)原、副線圈(　　)

A．電壓之比U1∶U2＝2∶1

B．電流之比I1∶I2＝2∶1

C．功率之比P1∶P2＝2∶1

D．頻率之比f1∶f2＝2∶1

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


大多樓道燈具有這樣的功能：天黑時(shí)，有聲音它就開(kāi)啟，而在白天，即使有聲音它也沒(méi)有反應(yīng)．在控制電路中應(yīng)接入的傳感器和傳感器送來(lái)的信號(hào)應(yīng)通過(guò)的門(mén)電路分別是(　　)

A．光傳感器和紅外線傳感器，與門(mén)電路

B．光傳感器和紅外線傳感器，或門(mén)電路

C．光傳感器和聲傳感器，與門(mén)電路

D．光傳感器和超聲波傳感器，或門(mén)電路

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


在溫控電路中，通過(guò)熱敏電阻阻值隨溫度的變化可實(shí)現(xiàn)對(duì)電路相關(guān)物理量的控制．如圖所示電路，R1為定值電阻，R2為半導(dǎo)體熱敏電阻(溫度越高電阻越小)，C為電容器．當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)(　　)

A．電容器C的帶電荷量增大

B．電壓表的讀數(shù)減小

C．電容器C兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小

D．R1消耗的功率減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


在家用電熱滅蚊器中，電熱部分主要元件是PTC元件，PTC元件是由鈦酸鋇等半導(dǎo)體材料制成的電阻器，PTC元件具有發(fā)熱、保溫雙重功能．其電阻率ρ隨溫度t的變化關(guān)系如圖所示．對(duì)此，以下判斷正確的是(　　)

A．通電后，其電功率先增大，后減小

B．通電后，其電功率先減小，后增大

C．當(dāng)其發(fā)熱功率與散熱功率相等時(shí)，溫度保持在t1不變

D．當(dāng)其發(fā)熱功率與散熱功率相等時(shí)，溫度保持t2不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


6.如圖所示是電阻R隨溫度T變化的圖象，下列說(shuō)法中正確的是(　　)

A．圖線1是熱敏電阻的圖象，它是用金屬材料制成的

B．圖線2是熱敏電阻的圖象，它可以用半導(dǎo)體材料制成

C．圖線1的材料化學(xué)穩(wěn)定性好、測(cè)溫范圍大、靈敏度高

D．圖線2的材料化學(xué)穩(wěn)定性差、測(cè)溫范圍小、靈敏度低

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


7.小強(qiáng)用恒溫箱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)恒溫箱的溫度持續(xù)升高，無(wú)法自動(dòng)控制．經(jīng)檢查，恒溫箱的控制器沒(méi)有故障．參照右圖，下列對(duì)故障判斷正確的是(　　)

A．只可能是熱敏電阻出現(xiàn)故障

B．只可能是溫度設(shè)定裝置出現(xiàn)故障

C．熱敏電阻和溫度設(shè)定裝置都可能出現(xiàn)故障

D．可能是加熱器出現(xiàn)故障

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，一質(zhì)量為的鐵塊套在傾斜放置的桿上，鐵塊與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，且最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力大小相等.桿與水平方向成角，一輕繩一端連接在鐵塊上，一端連在一質(zhì)量的小球上，一水平力作用在小球上，連接鐵塊與繩的輕繩與桿垂直，鐵塊和小球都處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g=10m/s2.則

A.拉力的大小為N                    B.鐵塊所受的摩擦力大小為15N

C.若將在圖示的平面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较蚓徛剞D(zhuǎn)過(guò)300，此過(guò)程中鐵塊受到的摩擦力逐漸減小

D.若將連接鐵塊與輕繩之間的輕繩突然剪斷，則鐵塊受到的摩擦力將減小

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