如图6所示,一根轻弹簧上端固定,下端挂一质量为m0的平盘,盘中有一物体,质量为m,当盘静止时,弹簧的长度比自然长度伸长了ΔL.今向下拉盘使弹簧再伸长△L后停止,然后松手放开,设弹簧总处在弹性限度以内,刚刚松开手时盘对物体的支持力等于多少?
网友回答
解析盘对物体的支持力,取决于物体状态,由于静止后向下拉盘,再松手加速上升状态,则物体所受合外力向上,有竖直向上的加速度,因此,求出它们的加速度,作用力就很容易求了.
将盘与物体看作一个系统,静止时:
kL=(m+m0)g①
再伸长ΔL后,刚松手时,有
k(L+ΔL)-(m+m0)g=(m+m0)a②
由①②式得a=k(L+ΔL)-(m+m0)gm+m0=ΔLLg
刚松手时对物体FN-mg=ma
则盘对物体的支持力FN=mg+ma=mg(1+ΔLL)
需要注意的是,整体法不用分析内力,而用隔离法时,要选取适当的隔离对象进行隔离分析,原则是求哪两个物体间的作用力,取其中受力较少的物体为研究对象,有时大系统下还要选取小系统进行受力分析,会使求解更方便快捷,也尽量选取受力情况简单的物体来求解问题.