题目内容

20.如图所示,A,B,C为质量相同的三个小球,用不可伸长的轻质细线悬挂在天花板上,均处于静止状态.A球与B球间的连线为不可伸长的轻质细线,B球和C球之间由轻质弹簧相连,且平衡时在弹性限度内.重力加速度为g,则在剪断OA间细线的瞬间,下列说法正确的是(  )
A.A球的加速度为gB.B球的加速度为1.5g
C.C球的加速度为零D.A、B、C球的加速度均为g

分析 本题考查了瞬间加速度的计算,弹簧弹力不能发生突变,在剪短瞬间仍然保持原来的大小和方向;而细绳的弹力会发生突变,在剪断瞬间会突然改变为零;剪断细线前对A、B和C整体分别受力分析,根据平衡条件求出细线的弹力,断开细线后,再分别对A、C受力分析,求解出合力并运用牛顿第二定律求解加速度

解答 解:细线剪断前,BC球整体受重力和细线拉力T,故:T=(mB+mC)g;
OA间的拉力为(mA+mB+mc)g;
在剪断细线的瞬时,C球受力不变,故C球合力为零;加速度为0;
 由于B受弹簧的拉力作用,故B的加速度大于g,所以AB将一起向下加速,对AB整体分析可知,整体受向下的弹力和重力作用,根据牛顿第二定律可知,AB的加速度均为a=$\frac{3mg}{2m}$=1.5g,故AD错误,BC正确;
故选:BC.

点评 本题是力学中的瞬时问题,关键是先根据平衡条件求出各个力,然后根据牛顿第二定律列式求解加速度;同时要注意轻弹簧的弹力与形变量成正比,来不及突变,而细线的弹力是由微小形变产生的,故可以突变.

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