试题难度:难度:中档 试题类型:问答题 试题内容:两个质量不计的弹簧将一金属块支在箱子的上顶板与下底板之间,箱只能沿竖直方向运动,如图所示.两弹簧原长均为0.80m,劲度系数均为60N/m.当箱以a=2.0m/s2的加速度匀减速上升时,上弹簧的长度为0.70m,下弹簧的长度为0.60m.(g=10m/s2)若上顶板压力是下底板压力的四分之一,试判断箱的运动情况.

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试题答案:根据胡克定律F=Kx,设下弹簧压力为N1、上弹簧压力为N2N1=60×(0.80-0.60)=12.0NN2=60×(0.80-0.70)=6.0N,以向下为正方向,当金属块以2.0m/s2的加速度匀减速上升时,金属块受力如图:由牛顿第二定律:mg+N2-N1=ma10m+6-12=2m∴m=0.75Kg 弹簧总长度不变:l总=l1+l2=0.70+0.60=1.30m,上顶板压力为下底板压力的14时,设上弹簧的压缩量为X ′2、下弹簧压量为X ′1,则X ′1=4X ′2,2l0-5X ′2=l总算出X ′2=0.60mN ′2=KX ′2=60×0.06=3.6NN ′1=4N ′2=4×3.6=14.4Nmg+N ′2-N ′1=ma′5+3.6-14.4=0.75a′得a′=4.4m/s2 箱子以大小为4.4m./s2的加速度加速上升 或减速下降 答:箱子以大小为4.4m./s2的加速度加速上升或减速下降.