题目内容

 如图所示,竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧,两弹簧的一端各与小球相连,另一端分别用销钉M、N固定于杆上,小球处于静止状态,设拔去销钉M瞬间,小球加速度的大小为12m/s2。若不拔去销钉M而拔去销钉N的瞬间,小球加速度的大小为可能为

A.22m/s2,竖直向上

B.22m/s2,竖直向下

C.2m/s2,竖直向上

 

 
D.2m/s2,竖直向下

 

【答案】

 【答案】BC

【解析】拔出M的瞬间,小球的加速度方向可能向上,也可能向下,因此本例有两解。

(1)拔出M瞬间,若小球加速度向上,只受重力和下面弹簧的弹力F1,且弹力一定向上,即处于压缩状态,有

,       

平衡时,上面弹簧的弹力为F`1,则有

,方向向下,由此可知,上面弹簧处于压缩状态

若不拔去销钉M而拔去销钉N的瞬间,小球受重力和上面弹簧向下的弹力F`1,根据牛顿第二定律有

     

方向竖直向下。

(2)拔出M瞬间,若小球加速度向下,只受重力和下面弹簧的弹力F2,因a>g则弹力一定向下,即下面弹簧处于伸张状态,有

,       

平衡时,上面弹簧的弹力为F`2,则有

,方向向下,由此可知,上面弹簧处于伸长状态

若不拔去销钉M而拔去销钉N的瞬间,小球受重力和上面弹簧向上的弹力F`2,根据牛顿第二定律有

     

方向竖直向上。

 

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