题目内容
【题目】如图，A、B两滑环分别套在间距为d=20cm的水平平行光滑细杆上，A和B的质量分别为1kg、3kg，用一自然长度为20cm的轻弹簧将两环相连，在A环上作用一沿杆向右为20N的拉力F，当两环都沿杆以相同的加速度运动时，求：
(1)若突然撤去拉力F，在撤去拉力F的瞬间，A的加速度为多大？方向如何？
(2)若弹簧与杆夹角为53°且仍在弹性限度内，则弹簧的劲度系数k为多少？
【答案】（1）
，方向水平向左；（2）
。
【解析】
(1)对AB整体分析有得
设此时弹簧弹力沿杆方向的分力为
，对A受力分析，根据牛顿第二定律有
撤去F瞬间对A分析，弹簧弹力不变，沿杆方向的分力也不变，此时根据牛顿第二定律有
联立以上各式代入数据解得
，因的方向水平向左，故加速度方向也水平向左；
(2)对B受力分析，结合胡克定律有
又因为根据几何关系
联立两式结合(1)代入数据得
答：(1)撤去拉力F的瞬间，A的加速度为，方向水平向左；
(2)弹簧的劲度系数。
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