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问题: 高一物理

在劲度系数k为的弹簧下挂一个质量为m的物体,物体下面用一个盘托着,使弹簧恰好恢复原长,然后使托盘以加速度a(a<g)竖直向下匀加速运动,求托盘向下运动多长时间与物体脱离。谢谢

解答:

运动开始时,弹簧为原长
托盘下降时,物体受到三个力:重力G、托盘支持力N和弹簧弹力F,产生的加速度为a,则
mg-N-F=ma
F=kx
当N=0时物体与托盘分离,
mg-kx=ma
x=m(g-a)/k,
x为物体与托盘脱离时弹簧的长度,就是物体匀加速下降的高度,
x=at²/2
t=√[2m(g-a)/ka]