一*簧一端固定在傾角為37°光滑斜面的底端，另一端拴住的質量m1=4kg的物塊P，Q為一重物，已知Q的質量m2...

問題詳情：

一*簧一端固定在傾角為37°光滑斜面的底端，另一端拴住的質量m1=4kg的物塊P，Q為一重物，已知Q的質量m2=8kg，*簧的質量不計，勁度係數k=600N/m，系統處於靜止，如右圖所示．現給Q施加一個方向沿斜面向上的力F，使它從靜止開始斜向上做勻加速運動，已知在前0.2s時間內，F為變力，0.2s以後，F為恆力．求力F的最大值與最小值．（g=10m/s2）

【回答】

解：設剛開始時*簧壓縮量為x0

則（m1+m2）gsin θ=kx0①

因為在前0.2 s時間內，F為變力，0.2 s以後，F為恆力，所以在0.2 s時，P對Q的作用力為0，

由牛頓第二定律知

kx1﹣m1gsin θ=m1a ②

前0.2 s時間內P、Q向上運動的距離為

x0﹣x1=at2③

①②③式聯立解得a=3 m/s2

當P、Q開始運動時拉力最小，此時有

Fmin=（m1+m2）a=36 N

當P、Q分離時拉力最大，此時有

Fmax=m2（a+gsin θ）=72 N．

知識點：牛頓第二定律

題型：計算題