题目内容
2.| A. | $\frac{F}{3}$,$\frac{F}{3m}$+g | B. | $\frac{F}{3}$,$\frac{2F}{3m}$+g | C. | $\frac{2F}{3}$,$\frac{F}{3m}$+g | D. | $\frac{2F}{3}$,$\frac{2F}{3m}$+g |
分析 以整体为研究对象求出整体向上运动的加速度,在以A和B分别为研究对象求弹簧中的弹力,剪断细线瞬间绳的弹力立即消失,弹簧弹力由于形变没有变化而瞬间不变,再根据牛顿第二定律分析球A的加速度大小.
解答 解:以AB整体为研究对象受力分析根据牛顿第二定律有整体加速度为:a=$\frac{F-3mg}{3m}$,
再以B为研究对象,B受弹力和重力作用而产生向上的加速度,故有:F弹-2mg=2ma
得此时弹簧中弹力为:F弹=2mg+2ma=2mg+2m$\frac{F-3mg}{3m}$=$\frac{2F}{3}$,
又在线断瞬间,弹簧形变没有变化,线断瞬间弹簧弹力仍为$\frac{2F}{3}$;
线断瞬间以A为研究对象,A受重力和弹簧弹力作用产生加速度,由牛顿第二定律得:F弹+mg=maA
解得:aA=$\frac{\frac{2F}{3}+mg}{m}$=$\frac{2F}{3m}$+g,故ABC错误,D正确.
故选:D.
点评 本题考查牛顿第二定律的瞬时性问题.此类题目的分析方法是运用整体法和隔离法对物体受力分析,利用牛顿第二定律求解;
解答此题的关键是知道线断瞬间弹力立即消失,但是弹簧的形变量在这一瞬间保持不变,即瞬间弹簧弹力保持不变.
练习册系列答案
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13.
将某均匀的长方体锯成如图所示的A、B两块后,放在水平桌面上并排放在一起,现用水平力F垂直于B的左边推B物体,使A、B整体仍保持矩形沿F方向匀速运动,则( )
| A. | 物体A在水平方向上受三个力的作用,且合力为零 | |
| B. | 物体A在水平方向上受两个力的作用,且合力为零 | |
| C. | B对A的压力等于桌面对A的摩擦力 | |
| D. | B对A的作用力方向与F方向相同 |
10.
如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移x的关系如图b所示(g=10m/s2),则正确的结论是( )
| A. | 物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态 | |
| B. | 弹簧的劲度系数为7.5N/cm | |
| C. | 物体的质量为20kg | |
| D. | 物体的加速度大小为5m/s2 |
11.
如图所示,已知M>m,不计滑轮及绳子的质量,物体M和m恰好做匀速运动,若将M与m 互换,M、m与桌面的动摩因数相同,则( )
| A. | 物体M与m仍做匀速运动 | |
| B. | 物体M与m做加速运动,加速度a=$\frac{(M+m)g}{M}$ | |
| C. | 物体M与m做加速运动,加速度a=$\frac{(M-m)g}{M}$ | |
| D. | 绳子中张力不变 |