题目内容
2.如图所示,质量为m的球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连,Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q.球静止时,Ⅰ中拉力大小为F1,Ⅱ中拉力大小为F2,当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间时,球的加速度a应是( )A. | 若断Ⅰ,则a=$\frac{{F}_{1}}{m}$,方向沿Ⅰ的延长线 | B. | 若断Ⅱ,则a=g,方向竖直向上 | ||
C. | 若断Ⅰ,则a=g,方向竖直向下 | D. | 若断Ⅱ,则a=$\frac{{F}_{2}}{m}$,方向水平向左 |
分析 先研究原来静止的状态,由平衡条件求出弹簧和细线的拉力.刚剪短细绳时,弹簧来不及形变,故弹簧弹力不能突变;细绳的形变是微小形变,在刚剪短弹簧的瞬间,细绳弹力可突变!根据牛顿第二定律求解瞬间的加速度.
解答 解:A、绳子未断时,受力如图,由共点力平衡条件得:
F2=mgtanθ,${F}_{1}=\frac{mg}{sinθ}$
刚剪断弹簧Ⅰ瞬间,细绳弹力突变为0,故小球只受重力,加速度为g,竖直向下,故A错误,C正确;
B、刚剪短细线瞬间,弹簧弹力和重力不变,受力如图
由几何关系,F合=F1sinθ=F2=ma,因而a=$\frac{{F}_{1}sinθ}{m}$=$\frac{{F}_{2}}{m}$,方向水平向左,故B错误,D正确;
故选:CD.
点评 本题为瞬时问题,关键要抓住弹簧弹力不可突变,细绳弹力可突变!再根据受力情况进行分析,由牛顿第二定律求解即可.
练习册系列答案
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13.关于加速度方向下列说法正确的是( )
A. | 加速度方向与动力方向相同 | B. | 加速度方向与速度方向相同 | ||
C. | 加速度方向与合力方向相同 | D. | 加速度方向与阻力方向相反 |
17.如图所示,水平转盘上的A、B、C三处,有三个可视为质点的正立方体物块,它们与转盘间的动摩擦因数相同,A、B、C三个物块的质量之比为1:2:1,三者离轴心的距离之比为1:1:2.转盘以某一角速度匀速转动时,A、B、C处的物块都没有发生滑动现象,下列说法中正确的是( )
A. | C处物块的向心加速度最小 | |
B. | A处物块受到的静摩擦力最小 | |
C. | 当转速继续增大时,最先滑动起来的是A处的物块 | |
D. | 当转速继续增大时,最先滑动起来的是C处的物块 |