Question

14．如圖所示，兩個質量均為15kg的物體A和B用勁度系數為600N/m的輕彈簧相連后豎立在水平地面上．靜止后對物體A施加一個豎直向上的拉力F，使物體A向上做勻加速運動，經0.5s物體B恰好將要離開地面．g取10m/s²，求在這段時間內拉力F的最大值和最小值．

Answer 1

分析 當物體A剛開始做勻加速運動時，拉力F最小，當物體B剛要離開地面時，拉力F最大，分別對A、B運用牛頓第二定律即可求解；

解答 解：初始A未上升時，kx₁=m_Ag
末態(tài)B將要離地時kx₂=m_Bg
A的位移h=x₁+x₂=$\frac{1}{2}$at²
解得：a=2m/s²；
初始時F最小 F_min+kx₁-m_Ag=m_Aa
末態(tài)時F最大 F_max-kx₂-m_Ag=ma
解得F_min=30N
F_max=330N
答：此過程所加外力F的最大值330N和最小值30N．

點評 該題主要考查了牛頓第二定律的直接應用，要求同學們能正確分析物體的受力情況，經0.5s物體B剛要離開地面，說明此時地面剛好對B沒有支持力．