分析 (1)对m分析,根据牛顿第二定律求出m的质量,当上顶板传感器的示数是下底板传感器的示数的一半,由于下面传感器示数不变,根据牛顿第二定律求出金属块的加速度,从而判断出箱子的运动情况.
(2)当上顶板示数为零,恰好没有离开上板,知下面传感器的示数仍然为10N,结合牛顿第二定律求出金属块的加速度,从而判断出箱子的运动情况.
解答 解:(1)当a=2m/s2,方向竖直向下时,由牛顿第二定律有:F上+mg-F下=ma
代入数据解得:m=0.5 kg
当上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器示数的一半时,${F}_{上}=\frac{1}{2}{F}_{下}=5$N
由牛顿第二定律有:F上'+mg-F下=ma',得a'=0
所以箱子应做匀速直线运动或静止
(2)若F上=0,则F下≥10 N,设箱子的加速度为a1,则:F下-mg=ma1
${a}_{1}=\frac{{F}_{下}-mg}{m}≥\frac{10-5}{0.5}m/{s}^{2}=10m/{s}^{2}$
故箱子做向上的匀加速或向下的匀减速运动,加速度a≥10 m/s2
答:(1)若上顶板的传感器的示数是下底板传感器示数的一半,做匀速直线运动或静止.
(2)要使上顶板传感器的示数为零,箱子沿竖直方向做向上的匀加速或向下的匀减速运动,加速度a≥10 m/s2
点评 金属块与箱子具有相同的加速度,解决本题的关键对金属块受力分析,根据牛顿第二定律进行求解.
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A. | $\frac{R}{1000}$ | B. | $\frac{R}{100}$ | C. | 100R | D. | 10000R |
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A. | 竖直上抛的物体达到最高点时,物体处于平衡状态 | |
B. | 电梯匀加速上升时,静止在电梯中的人处于平衡状态 | |
C. | 竖直弹簧上端固定,下端挂一个重物,平衡后用力F将它拉下一段距离后突然撤去力F,重物仍处于平衡状态 | |
D. | 随匀速上升的自动扶梯一起向上运动的人处于平衡状态 |
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