题目内容

如图所示,与水平面成30°角的光滑杆上套有一个小球和两根轻弹簧a、b,两弹簧的一端各与小球相连,另一端分别用销钉M、N固定在杆上,小球处于静止状态,设拔去销钉M瞬间a弹力消失,小球加速度大小为20m/s
2,那么不拔去销钉M而拔出销钉N的瞬间,小球加速度的值可能为(取 g=10m/s
2)( )
A、5m/s2 | B、15m/s2 | C、20m/s2 | D、25m/s |
分析:拔去销钉M瞬间,小球加速度的大小为20m/s2可能向上也可能向下,上面一个弹簧对小球的作用力为0,小球只受到下面弹簧的作用力,根据牛顿第二定律算出上面弹簧对小球的作用力;如拔去销钉N则下面一根弹簧作用力为0,再根据牛顿第二定律即可求解,要注意方向.
解答:解:设小球的质量为m,沿杆斜上为正方向,刚开始受力平衡,则有:
F
N+F
M-Gsin30°=0
拔去销钉M瞬间有:F
N-Gsin30°=±20m
所以F
N=-15m或25m
所以F
M=20m或-20m
去销钉N瞬间,小球受M弹簧和重力G的作用,
加速度为:a=
=15m/s
2或-25m/s
2 ,故AC错误,BD正确.
故选:BD.
点评:本题主要考查了牛顿第二定律的应用,要求能正确进行受力分析,一定注意弹簧可能被拉伸也可能不压缩,注意加速度是矢量.
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