题目内容
如图3-2-10所示，一质量为m的小球在水平细线和与竖直方向成θ角的弹簧作用下处于静止状态.试分析剪断细线的瞬间，小球加速度的大小和方向.
图3-2-10
解析：取小球为研究对象，小球平衡时的受力，如图3-2-11所示，细线拉力的大小为：F′=mgtanθ
弹簧拉力大小：F=mg/cosθ
图3-2-11
若剪断细线，则拉力F′突变为零.但弹簧的伸长量来不及突变，故弹簧的弹力不能突变，此时小球只受两个力的作用.在竖直方向上，弹簧拉力的竖直分量仍等于重力，故竖直方向上仍受力平衡；在水平方向上，弹簧弹力的水平分量：
Fx=Fsinθ=mgsinθ/cosθ=mgtanθ
力Fx提供加速度，故剪断细线瞬间，小球的加速度大小为：a=
=gtanθ
加速度的方向为水平向右.
答案：a=gtanθ，方向水平向右
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