题目内容

(10分)如图所示,弹簧S1的上端固定在天花板上,下端连一小球A,球A与球B之间用线相连.球B与球C之间用弹簧S2相连.A、B、C的质量分别为mA、mB、mC,弹簧与线的质量均可不计.开始时它们都处在静止状态.现将A、B间的线突然剪断,求线刚剪断时A、B、C的加速度.

  

解析

线剪断前,整个系统处于平衡状态.此时弹簧S1的弹力F1=(mA+mB+mC)g  (1)

弹簧S2的弹力F2=mCg  (2)

在线刚被剪断的时刻,各球尚未发生位移,弹簧的长度尚无变化,故F1、F2的大小尚未变化,但线的拉力消失.设此时球A、B、C的加速度的大小分别为aA、aB、aC,则有

F1-mAg=mAaA  (3)

F2+mBg=mBaB  (4)

F2-mCg=mCaC  (5)

解以上有关各式得

,方向竖直向上  (6)

,方向竖直向下  (7)

aC=0  (8)

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