题目内容

13.如图所示,水平地面上固定一倾角为θ的光滑斜面,斜面顶端固定一轻质弹簧,弹簧另一端与A球相连,三个完全相同的小球A、B、C静止在斜面上,A、B、C间均由一轻质细线连接,弹簧与细线均平行于斜面,A、B间细线被烧断的瞬间(重力加速度为g),下列说法正确的是(  )
A.A球的加速度沿斜面向上,大小为3gsinθ
B.B球的加速度沿斜面向下,大小为gsinθ
C.B球的加速度沿斜面向下,大小为2gsinθ
D.C球的加速度沿斜面向下,大小为gsinθ

分析 细线烧断前三者保持平衡状态,列平衡方程可求得弹簧及绳的弹力,断后A会向上运动,BC向下运动,分别以A为研究对象及B、C组成的系统为研究对象,由牛顿第二定律分析答题.

解答 解:设三个完全相同的小球A、B、C的质量为m,
A、对ABC整体分析,根据共点力平衡知,弹簧的弹力F弹=3mgsinθ,
烧断细线瞬间,对A球分析,由于弹簧弹力不能突变,弹簧弹力不变,由牛顿第二定律得:
3mgsinθ-mgsinθ=maA,解得aA=2gsinθ,方向沿斜面向上,故A错误;
BCD、以B、C组成的系统为研究对象,烧断细线前,B、C静止,处于平衡状态,合力为零,则A、B间细线对B的拉力为2mgsinθ,
烧断细线瞬间,由牛顿第二定律得,2mgsinθ=2maBC,解得:aBC=gsinθ,方向沿斜面向下,故C错误,BD正确.
故选:BD.

点评 本题主要考查了牛顿第二定律的瞬时性的应用,关键要知道绳和弹簧的区别:弹簧的弹力不会突变,而绳在断后弹力会突变为零,这点在做题时要特别留意.

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