题目内容
4.在动摩擦因数μ=0.3的水平面上有一个质量为m=1kg的小球,小球与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连,如图所示.此时小球处于静止平衡状态,且水平面对小球的弹力恰好为零,当剪断轻绳的瞬间,小球的加速度的大小为(取g=10m/s2)( )A. | 0 | B. | 10 m/s2 | C. | 7 m/s2 | D. | $10\sqrt{2}$m/s2 |
分析 先由平衡条件求出剪断轻绳前弹簧的弹力和轻绳的拉力大小,再研究剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,对小球受力分析,根据牛顿第二定律求出瞬间的加速度大小.
解答 解:在剪断轻绳前,小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡,根据共点力平衡得,弹簧的弹力为:
F=mgtan45°=10×1N=10N;
小球所受的最大静摩擦力为:f=μmg=0.3×10N=3N
由于F>f,所以剪断轻绳的瞬间,小球的加速度为:a=$\frac{F-f}{m}$=$\frac{10-3}{1}$=7m/s2;
故选:C
点评 解决本题的关键知道剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,细线的弹力变为零,结合牛顿第二定律进行求解瞬时加速度.
练习册系列答案
相关题目
12.质量M=4kg,m=2kg的物体如图所示,M与地面的摩擦力不计,m与M的摩擦因数为0.1,现在有一个力F分别两次作用在M和m上,至少为多大,M和m发生相对运动( )
A. | 2N 6N | B. | 3N 2N | C. | 3N 6N | D. | 6N 3N |
13.2010年9月29日美国天文学家宣布发现了一颗迄今为止与地球最类似的行星,该行星绕太阳系外的红矮星做匀速圆周运动.公转周期约为37天,该行星的半径大约是地球半径的1.9倍,且表面重力加速度与地球表面重力加速度相近,下列关于该行星的说法正确的是( )
A. | 该行星的公转角速度一定比地球的公转角速度小 | |
B. | 该行星平均密度比地球平均密度大 | |
C. | 该行星近地卫星的运行速度大于地球近地卫星的运行速度 | |
D. | 该行星同步卫星的周期大于地球同步卫星的周期 |
14.如图所示,长为2L的轻弹簧AB两端等高的固定在竖直墙面上,弹簧刚好处于原长,现在其中点O处轻轻地挂上一个质量为m的物体P后,物体向下运动,当它运动到最低点时,弹簧与竖直方向的夹角为θ,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. | 向下运动的过程中,物体的加速度先增大后减小 | |
B. | 向下运动的过程中,物体的机械能先增大后减小 | |
C. | 物体在最低点时,弹簧的弹性势能为$\frac{mgL}{tanθ}$ | |
D. | 物体在最低点时,弹簧中的弹力为$\frac{mg}{2cosθ}$ |