作业帮高中物理-牛顿运动定律-超重和失重问题：水容器中系住的一个小球,细线剪断后上升的过程中台秤的读数问：如图所示,台秤上有一装水容器,容器底部用一质量不计的细线系住一个空心小球,
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/29 13:09:51
高中物理-牛顿运动定律-超重和失重问题：水容器中系住的一个小球,细线剪断后上升的过程中台秤的读数问：如图所示,台秤上有一装水容器,容器底部用一质量不计的细线系住一个空心小球,
高中物理-牛顿运动定律-超重和失重问题：水容器中系住的一个小球,细线剪断后上升的过程中台秤的读数
问：如图所示,台秤上有一装水容器,容器底部用一质量不计的细线系住一个空心小球,体积为1.2×10^-3m^3,质量为1kg.这时台秤的读数为40N；剪断细线后,在小球上升的过程中,台秤的读数是多少?(ρ水=1×10^3kg/m^3).
1.解释中一部分：“小球上升时台秤读数是原来读数加上小球超重部分再减去向下运动的水的失重部分 即 F=40+ma-m′a （m为小球的质量,m′为水球的质量）”
此时,为什么要这样计算吗?
2.细线剪断之前,40N是包含小球的质量的值吗?
此时,小球好像处于平衡状态,对台秤的压力等于零.
我一个人无法理解这个问题.
热情朋友们,请帮我理解一下.
高中物理-牛顿运动定律-超重和失重问题：水容器中系住的一个小球,细线剪断后上升的过程中台秤的读数问：如图所示,台秤上有一装水容器,容器底部用一质量不计的细线系住一个空心小球,
（1）先分析没剪断绳子时,将容器,水,球,绳子作为一个整体,他们之间保持静止（所以合外力为0）他们之间的力属于内力（所以不管）,又因为台秤和以上体系是平衡的,由牛顿第三定律的 得40N=（m水+m容器+m球）g 所以这时包括小球的质量.
(2) 当剪断了绳子之后,在对水,球分析（容器因为还是保持静止,所以不用分析其受力情况）
因为剪断了绳子所以球的受力为重力和浮力,合力方向向上,由牛顿第二定律得
am球=F浮-G球（超重）
对水分析因为水相对球也是运动的所以加速度也是a,速度方向为下（加速度也为下,所以是失重）,所以再对围上体系分析（还是牛三）
F读=（m水+m容器+m球）g+m球a-m水a
= 40N+m球a-m水a
1小球上升的同时，它排开的水填充到它原本的位置，那一部分的水是向下运动的(解释得不好，别见怪。)2包括的
1：这是根据牛顿第二定律，把水、容器、空心小球看成一个整体，受到总重力40N、台秤的支持力F两个力，另外剪断细线后，在小球上升的过程中相当于有一个等体积的水球在下降，由于m′a 大于ma，整体处于失重状态，相当于总重力大于支持力，合力竖直向下，所以根据牛顿第二定律得：40-F=m′a-ma 整理得：F=40+ma-m′a
2：细线剪断之前，40N包含小球的质量的，因为台秤的读...
全部展开
1：这是根据牛顿第二定律，把水、容器、空心小球看成一个整体，受到总重力40N、台秤的支持力F两个力，另外剪断细线后，在小球上升的过程中相当于有一个等体积的水球在下降，由于m′a 大于ma，整体处于失重状态，相当于总重力大于支持力，合力竖直向下，所以根据牛顿第二定律得：40-F=m′a-ma 整理得：F=40+ma-m′a
2：细线剪断之前，40N包含小球的质量的，因为台秤的读数等于水、容器、空心小球对台秤的总压力，平衡时总压力等于总重力。
收起
39.6N 应该是这个