题目内容
3.如图所示,两个完全相同的轻弹簧a、b,一端固定在水平面上,另一端与质量为m的小球相连,轻绳c一端固定在天花板上,另一端与小球拴接.弹簧a、b和轻绳互成120°角,且弹簧a、b处于伸长状态,弹力大小均为mg,g为重力加速度,如果将轻绳突然剪断,则瞬间小球的加速度大小为( )A. | 0 | B. | g | C. | 1.5g | D. | 2g |
分析 (1)当轻绳未剪断时小球处于平衡状态,则小球所受合力为零
(2)由于两弹簧的弹力大小均为mg且互成1200,由平行四边形定则可知a、b弹簧对小球弹力的合力大小也为mg,方向竖直向下
(3)当轻绳剪断的瞬间,小球受重力,a、b弹簧的弹力;由于弹簧的弹力不发生突变,所以轻绳剪断的瞬间两弹簧对小球的弹力大小和方向均不发生变化,此瞬间物体的合力为2mg,故加速度的大小为2g
解答 解:由力的平行四边形定则可知,当轻绳未剪断时,a、b弹簧对小球弹力的合力大小为mg,方向竖直向下. 当轻绳被剪断的瞬间,轻绳中的弹力突然消失,而a、b弹簧对小球的弹力不变,所以两弹簧弹力的合力大小和方向也不变,即两弹簧对小球弹力合力的大小仍为mg,方向竖直向下,故此时小球所受的合力为2mg,根据牛顿第二定律可知此时小球的加速度大小为2g,方向竖直向下.
故选:D
点评 (1)此题涉及到了力的平行四边形定则,两个等大且互成1200共点力F的合力大小也为F,方向沿这两个力的夹角的角平分线,如下图所示;
(2)此题涉及到了牛顿第二定律的瞬时性,即物体的加速度随物体的合力同步变化
(3)此题还涉及了轻绳和轻弹簧弹力的特点,轻绳中的弹力可以发生突变,而轻弹簧中的弹力不可以发生突变.
练习册系列答案
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12.下列说法正确的是( )
A. | 一定质量的气体在体积不变时,分子每秒与器壁平均碰撞次数随着温度降低而减小 | |
B. | 晶体熔化时吸收热量,分子平均动能一定增大 | |
C. | 在一定温度下,饱和蒸汽的分子数密度是一定的,饱和汽压随着温度的增加而增加 | |
D. | 根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传到高温物体 | |
E. | 一定质量的气体在保持压强恒等于1.0×105Pa的状况下,体积从5L膨胀到30L,若这一过程中气体从外界吸热4×103J,则气体内能增加了1.5×103J |
14.某型号的舰载分级在航空母舰的跑道上加速时,发动机产生的最大加速度为5m/s2,所需起飞速度为50m/s,则跑道至少多长( )
A. | 100m | B. | 200m | C. | 250m | D. | 150m |
18.如图所示,两同心圆环A、B置于同一光滑水平桌面上,其中A为均匀带正电荷的绝缘环,B为导体环,若A环以图示的顺时针方向转动,且转速逐渐增大,则( )
A. | B环将有沿半径向外方向扩张的趋势 | |
B. | B环中产生顺时针方向的电流 | |
C. | B环对桌面的压力将增大 | |
D. | B环对桌面的压力将减小 |
8.如图所示,同种材料做成的a、b两物块靠在一起沿固定斜面匀速下滑,a的质量大于b的质量,a、b相互接触的面光滑,下列说法正确的是( )
A. | a只受到重力和斜面对它的支持力作用 | |
B. | a一定受到b对它的弹力作用 | |
C. | b只受到重力力和斜面对它的支持力作用 | |
D. | b一定受到斜面对它的摩擦力作用 |
12.C点与O点的距离是( )
A. | 26m | B. | 26cm | C. | 20.06m | D. | 20.6m |