Question

如图所示，小木箱ABCD的质量M=180g，高L=0.2m，其顶部挡板E的竖直距离h=0.8m，在木箱内放有一个质量为m=20g的小物块P(可视为质点).通过细轻绳对静止木箱施加一个竖直向上的恒力T，为使木箱能向上运动，并且当AD与挡板E相碰木箱停止运动后，P物体不会和木箱顶AD相碰，求拉力T的取值范围. (g=10m/s²)

Answer 1

2N<T<2.5N

由牛顿第二定律得：
T－(M+m)g="(M+m)a                " ①
P与顶部恰好不相碰时，木箱与顶部相碰时的速度应满足：
v_P²<2gL                           ②   
而v_P²="2ah                         " ③   
联立①②③式得： 
代入已知数据得：T<2.5N       
要使木箱向上运动：T>(M+m)g="2N      "
所以T的取值范围为：2N<T<2.5N