求此题详解,高一物理

如题所述

此题的本质是考察牛顿第二定律,只不过这是涉及两个物体。

方法一、隔离法,分别分析小球和框架。

1、由于框架对地面的压力为0,所以先分析框架。其受力如图:

其中Mg为框架的重力,F为弹簧向上的推力,由于框架静止,因此有平衡方程:

F=Mg----------1

2、分析小球,根据牛顿第三定律,弹簧对小球的弹力向下,其受力如图:

由此可见,小球的加速度必然向下,根据牛顿定律有:

F+mg=ma--------2

将1式代入2式可得:Mg+mg=ma,所以:a=(M+m)g/m。

方法二、整体法,分析对象为小球和框架这个整体,理解这个方向的关键式整体的牛顿方程。由于分析整体,弹簧的弹力为内力,不用考虑,整体就受到重力,如下图:

设小球加速度为a,框架M的加速度为aM,显然:aM=0,整体的牛顿方程为:

Mg+mg=mq+MaM=ma,得到:a=(M+m)g/m。

利用超重和失重的原理也可以解此题,但超重和失重的本质原理是牛顿定律。

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第1个回答  2021-08-21
用隔离法解析,当框架,受到的地面支持力为零时,框架一个向上的力,是由弹簧提供的。大小为Mg。于是,
小球受到两个力的作用,一个是重力mg,另一个也是弹簧的力,方向向下。因为弹簧两端,对外的作用力是大小相等方向,相反的。所以,小球受到的合力,等于(Mg+mg)所以,小球的加速度就是D。a=(Mg+mg)/m
第2个回答  2021-08-21
对小球,当框架对地面压力为0时,小球运动方向为竖直向上,竖直方向上需要克服框架的重力和其本身的重力,因此列式为ma=(M+m)g,因此选D
第3个回答  2021-08-21
如果框架对地面压力为零,那么弹簧的弹力必须向上而且等于框架重力Mg,如果弹力向上那么弹簧必须是压缩状态,所以弹簧弹力对m是向下的,m受到的力除了弹力还有重力,所以m的合外力是弹力+重力,也就是Mg+mg=ma,所以它的加速度等于是(Mg+mg)/m
第4个回答  2021-08-21
注意题目条件,首先框架始终没动,齐次求的那个瞬间框架对地面压力为0。也就是弹簧对框架有向上等于Mg的力。
也就是说此时弹簧是压缩状态,它对框架有向上Mg的力,同时对小球也有向下Mg的力。
所以此时小球所受合力为Mg+mg,所以此时它的加速度为(M+m)g/m
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