题目内容

3.如图所示,轻弹簧两端拴接两个质量均为m的小球a、b,拴接小球的细线固定在天花板上,两球静止,两细线与水平方向的夹角均为α=30°,弹簧水平,以下说法正确的是(  )
A.细线的拉力大小为mg
B.弹簧的弹力大小为$\sqrt{3}$mg
C.剪断左侧细线瞬间,b球加速度大小为0
D.剪断左侧细线瞬间,a球加速度大小为$\sqrt{3}$g

分析 根据共点力平衡求解细线的拉力和弹簧的弹力大小.剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,结合牛顿第二定律求出a球的瞬时加速度.

解答 解:AB、对a球分析,运用共点力平衡条件得:细线的拉力为T=$\frac{mg}{sinα}=2mg$,弹簧的弹力F=mgcotα=$\sqrt{3}mg$,故A错误,B正确.
C、剪断左侧细线的瞬间,弹簧的弹力不变,故小球b所受的合力F=0,加速度为0,故C正确.
D、剪断左侧细线的瞬间,弹簧的弹力不变,小球a所受的合力F=T=2mg,根据牛顿第二定律得,a=2g.故D错误.
故选:BC.

点评 本题考查了牛顿第二定律和共点力平衡的基本运用,知道剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变.

练习册系列答案
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11.三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:
(1)甲同学采用如图(1)所示的装置.用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动.
(2)乙同学采用如图(2)所示的装置.两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球 P、Q,其中N的末端与可看作光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等,现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出.实验可观察到的现象应是PQ两球将相碰;仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动.
(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图(3)所示的“小球做平抛运动”的照片.图中每个小方格的边长
为10cm,则由图可求得拍摄时每0.1s曝光一次,小球平抛的初速度大小为2m/s,该小球运动到图中位置2时速度大小为2.5m/s,若以位置1为坐标原点,则抛出点坐标为(-10cm,-1.25cm).(g取10m/s2).

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