求助：高中物理力学题

Question

一弹簧秤的秤盘质量m1=1.5kg,盘内放一物体P，P的质量m2=0.5kg，弹簧质量不计，劲度系数k=800N/M，系统处于静止状态，现给P施加一竖直向上拉力F，使P从静止开始向上做匀加速运动，已知在最初0.2s内F是变力，在0.2s后F是恒力，求F的最小值和最大值是多少？

答案是72N和168N，不知道哪位能算出这个结果？要思路和过程。谢谢！

Answer 1

记秤盘为A
开始时,弹力与重力平衡,
则弹簧的压缩量X=(m1+m2)*g/k=0.025m

在力F的作用下,A与P以相同的加速度一起匀加速向上运动.
对于,A

受到的力有:弹簧弹力,P对A的压力 A的重力
这三个力的合力使A匀加速运动.即合力恒定

随着物体的上升,弹簧的被压缩量逐渐减少,向上的弹力逐渐减小
到某个时刻(0.2s时) P对A无压力 此时弹簧的弹力恰好足以提供向上的力使A运动

之后,A\P分离 F变为恒力

所以,

在A/P分离的时刻

k(x-a*t^2/2)-m1*g=m1*a

带入数据,解得a=2/7 m/(s^2)

所以F最小值为刚开始时

以AP为系统

F+k*x-(m1+m2)g=(m1+m2)a
F=(m1+m2)(a+g)-kx=0.57N
F最大值为AP分离

F-m2*g=m2*a
F=m2*(a+g)=5.14N

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楼主的题目肯定错了,这道题我做过 P的质量是10.5kg
答案就是72N-168N
方法与上面一模一样

Answer 2

小心0.2S的判定。
物体P由静止开始向上做加速度为a的匀加速运动，对运动中的P做受力分析：它受称盘对它向上的支持力N2、自身重力m2*g和拉力F。因为是匀加速，所以P所受合外力恒定不变，因为其重力恒定，所以F+N2的值恒定。
弹簧拉力N1=m1*g+N2，因为P向上运动，弹簧由拉伸变短，所以N1减小，所以N2减小，所以F增大，所以物体P向上运动在最开始时F最小，F恒定时F值最大。在0.2S内，F是变力，这是因为N2一直在减小(上面已经说明了，F+N2是恒定值)，而且在0.2S内称盘和P向上的加速度都是a 。F由变力到恒力的时刻，N2减小为零，这是称盘向上运动的加速度由恒定值a即将减小的时刻。这个状态的下一时刻，称盘向上运动的加速度和速度都比P小了。
先解加速度a ：初始状态下弹簧长度L1=(m1+m2)g/k，在0.2S时刻称盘与P之间已经没有作用力，但此时称盘的加速度仍为a(下一时刻就比a小了)，所以弹簧只对称盘有拉力，对称盘做受力分析得弹簧长度L2=m1*(a+g)/k ，所以P在0.2S的位移S=L1-L2=(m2*g-m1*a)/k ，因为S=0.02a，所以(m2*g-m1*a)/k=0.02a，带入已知量，得a=0.28m/s^2 。
(F+N2-m2*g)=m2*a得(F+N2)=5.04N 。
初始状态F值最小，此时N1-N2-m1*g=m1*a，由N1=(m1+m2)*g=19.6N 得N2=4.48N,由F+N2-m2*g=m2*a得F最小为0.56N。

Answer 3

貌似你答案是错的
大概思路是0.2秒把P从托盘里取出了，0.2秒时托盘恰好不再对物体有作用力，根据这个可以算出路程，进而算出加速度，有了加速度，后面小菜一蝶

Answer 4

因为0.2S后是恒力，所以0.2S时P恰好离开托盘。

0.2S为P在托盘上做匀加速的时间。静止时，弹簧被压缩了0.025M，所以当P离开时，弹簧上只有托盘.将k=800N/M、s=0.025m代入，针对托盘列牛二定律，算出a. 最低点a最小,恰好离开时最大.

可是你的数好像给的不对啊...

Answer 5

答案或题目有错