问题
计算题
将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图所示，在箱的上顶板和下底板装有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动。当箱以a=2.0m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的传感器显示的压力为6.0N，下底板的传感器显示的压力为10.0N。（取g=10m/s2）
（1）若上顶板传感器的示数是下底板传感器的示数的一半，试判断箱的运动情况。
（2）若上顶板传感器的示数为零（铁块没有离开上板），箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的？
答案
解：（1）分析铁块受力，F1、F2大小与上下传感器示数相等，由牛顿第二定律得：
mg＋F1－F2=ma ①
代入数据，F1=6.0N，F2=10.0N，a=2.0m/s2
解得：m=0.5㎏
若F1=F2/2，因弹簧长度没有变化
所以，F2=10.0N，F1=5.0N
代入①式，解得此时的加速度a=0
箱向上或向下做匀速运动
（2）若F1=0而F2=10.0N不变
将数据代入①式，解得：a=－10.0m/s2
箱向上做匀加速或向下做匀减速运动，加速度大小均为10.0m/s2