A质量为m=10.5Kg、B质量为M=1.5Kg
依题意,0.2 s后P离开了托盘,0.2 s时托盘支持力恰为零,此时加速度为:
a=(F大-mg)/m ①(式中F大为F的最大值)
此时M的加速度也为a.a=(kx-Mg)/M ②
所以kx=M(g+a) ③
原来静止时,压缩量设为x0,则:kx0=(m+M)g ④
而x0-x=at2/2 ⑤
由③、④、⑤有:
{(m+M)g/K}-{M(g+a)/K}=(1/2)at2
即mg-Ma=0.02aka=mg/(M+0.02k)=6 m/s2 ⑥
⑥代入①:Fmax=m(a+g)=10.5(6+10)N=168 N
即F最大值为168 N.
刚起动时F为最小,对物体与秤盘这一整体应用牛顿第二定律得
F小+kx0-(m+M)g=(m+M)a ⑦
④代入⑦有:Fmin=(m+M)a=72 N
即F最小值为72 N.