题目内容
【题目】如图所示,倾角为
的斜面静置于地面上,斜面上表面光滑,A、B、C三球的质量分别为m、2m、3m,轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连,A、B间固定一个轻杆,B、C间由一轻质细线连接。弹簧、轻杆与细线均平行于斜面,初始系统处于静止状态,现突然剪断细线或弹簧。下列判断正确的是
![]()
A. 弹簧被剪断的瞬间,A、B、C三个小球的加速度均为零
B. 弹簧被剪断的瞬间,A、B之间杆的弹力大小为零
C. 细线被剪断的瞬间,A、B球的加速度沿斜面向上,大小为gsin![]()
D. 细线被剪断的瞬间,A、B之间杆的弹力大小为4mgsin![]()
【答案】BCD
【解析】试题分析:若弹簧被剪断,弹力为零,据此分析三者的加速度;若细线被剪断,弹力不能突变,保持不变,先以A、B组成的系统为研究对象,由牛顿第二定律求A、B两球的加速度.再以B球为研究对象,由牛顿第二定律求杆的拉力大小.
若是弹簧被剪断,将三个小球看做一个整体,整体的加速度为
,然后隔离A,对A分析,设杆的作用力为F,则
,解得
,A错误B正确;
烧断细线前,以A、B、C组成的系统为研究对象,系统静止,处于平衡状态,合力为零,则弹簧的弹力为
.以C为研究对象知,细线的拉力为3mgsinθ.烧断细线的瞬间,由于弹簧弹力不能突变,弹簧弹力不变,以A、B组成的系统为研究对象,由牛顿第二定律得
,解得A、B两个小球的加速度为
,方向沿斜面向上,以B为研究对象,由牛顿第二定律得:
,解得杆的拉力为
,故CD正确.
练习册系列答案
相关题目