水平面上有一根竖直放置的弹簧,质量为2kg的正方体静置于弹簧上,如图所示,g取10N/kg,求:
(1)弹簧对正方体的支持力大小;
(2)对正方体施加一个竖直向上的力F,当弹簧对正方体的支持力恰好为零时,F的大小;
(3)设正方体下端和弹簧相连,对正方体施加的竖直向上的力F=30N时,弹簧对正方体施加的弹力大小及方向。
解析:
(1)正方体的重力大小
G=mg=2kg×10N/kg
=20N
由于支持力与重力是平衡力,故大小相等。支持力大小
F支=G=20N
(2)此时拉力与重力为平衡力,大小相等。故
F=G=20N
(3)此时,正方体受到三个力的作用,分别是重力G、向上拉力F’(即题中的F)和向下拉力F''.,仍二力的合成与第三个力为平衡力。故
F’=G+F''
F''=F’-G=30N-20N
=10N
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