解题思路:对m分析,根据牛顿第二定律求出m的质量,当上项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.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.
(1)由牛顿第二定律知:
N下-mg-N上=ma
其中a=-2.0m/s2
代入数据解得:m=0.5Kg,所以重力为mg=5N
(2)选向上为正,设下底板压力为N,则上底板压力为0.4N:
N-0.4N-mg=ma
解得:a=[0.6N−mg/m]=[0.6×10−5/0.5]=2.0m/s2
方向竖直向上
(3)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,由牛顿第二定律知
N-mg=ma′
解得a′=[10−5/0.5]=10m/s2
以a=10m/s2的加速度向上加速或向下减速
答案为(1)5N(2)a=2m/s2,竖直向上(3)以a=10m/s2的加速度向上加速或向下减速
点评:
本题考点: 牛顿运动定律的应用-超重和失重.
考点点评: 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.