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如圖所示,在勁度系數為k的彈簧下端掛一質量為m的物體,物體下有一托盤,用托盤托著物體使彈簧恰好處于原長.然后使托盤以加速度a豎直向下做勻加速直線運動(a<g),試求托盤向下運動多長時間能與物體脫離?

解:在物體與托盤脫離前,物體受重力、彈簧拉力和托盤支持力的作用,合外力不變,加速度不變,物體隨托盤一起向下勻加速運動.
當支持力 N=0時,物體與托盤脫離.
設此時彈簧伸長了x,物件隨托盤一起運動的時間為t.
根據牛頓第二定律有mg-kx=ma
又由勻變速運動規律有x=at2
由此解得t=
分析:在物體與托盤脫離前,物體受重力、彈簧拉力和托盤支持力的作用,隨著托盤向下運動,彈簧的彈力增大,托盤支持力減小,但仍維持合外力不變,加速度不變,物體隨托盤一起向下勻加速運動.當托盤運動至使支持力減小為零后,彈簧拉力的增大將使物體的加速度開始小于a,物體與托盤脫離.所以物體與托盤脫離的條件是支持力 N=0.
點評:牛頓第二定律揭示了運動和力的關系,可根據物體的受力情況分析運動情況,也可根據物體的運動情況分析受力情況.本題不能想當然,憑感覺,而是要應用牛頓定律認真分析,得到結論.
練習冊系列答案
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(2007?孝感一模)如圖所示,在勁度系數為k的彈簧下端掛一質量為m的物體,物體下有一托盤,用托盤托著物體使彈簧恰好處于原長.然后使托盤以加速度a豎直向下做勻加速直線運動(a<g),試求托盤向下運動多長時間能與物體脫離?

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如圖所示,在勁度系數為k的彈簧下端掛有質量為m的物體,開始用托盤托住物體,使彈簧保持原長,然后托盤以加速度a勻加速下降(a<g),求經過多長時間托盤與物體分離.

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精英家教網如圖所示,在勁度系數為k的彈簧下端掛一質量為m的物體,物體下有一托盤,用托盤托著物體使彈簧恰好處于原長,然后使托盤以加速度a豎直向下做勻加速直線運動(a<g)試求:
(1)托盤與物體脫離時,彈簧伸長多少?
(2)托盤向下運動多長時間能與物體脫離?

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精英家教網如圖所示,在勁度系數為k=100N/m的輕彈簧下端拴一質量為mA=1kg的小物體A,緊挨著A有一物體B,B的質量為mB=2kg,開始時對B施加一個大小為F0=38N的豎直向上的力,系統處于靜止狀態.撤去F0,同時對B施加一豎直向上的作用力F使物體B以加速度a=2m/s2勻加速下降,g=10m/s2,求經過多長時間A、B分離?

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科目:高中物理 來源:2010-2011學年陜西省高三上學期第一次月考物理卷(B) 題型:填空題

如圖所示,在勁度系數為k的彈簧下端掛一質量為m的物體,物體下有一托盤,用托盤托著物體使彈簧恰好處于原長.然后使托盤以加速度a豎直向下做勻加速直線運動(a<g),托盤向下運動能與物體脫離時間              

 

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