题目内容

17.如图所示,小球用两根轻质橡皮条悬吊着,且AO呈水平状态,BO跟竖直方向的夹角为α,那么在剪断某一根橡皮条的瞬间,小球的加速度情况是(  )
A.不管剪断哪一根,小球加速度均是零
B.剪断BO瞬间,小球加速度大小a=gcosα
C.剪断BO瞬间,小球加速度大小a=$\frac{g}{cosα}$
D.前断AO瞬间,小球加速度大小a=gtanα

分析 先根据平衡条件求出剪断橡皮条前两根橡皮条的拉力大小,在剪断某一根橡皮条的瞬间,另一根橡皮条拉力大小不变,再根据牛顿第二定律求解瞬间的加速度大小.

解答 解:以小球为研究对象,剪断橡皮条前其受力情况如图,根据平衡条件得:
  AO绳的拉力大小为FA=mgtanα,BO绳的拉力大小为FB=$\frac{mg}{cosα}$,
若剪断AO瞬间,FA=0,而FB不变,则此瞬间小球所受的合力大小等于FA=mgtanα,方向与原来FA相反,所以加速度大小为a=gtanα.
剪断BO瞬间,FB=0,而FA不变,则此瞬间小球所受的合力大小等于FB=$\frac{mg}{cosα}$,方向与原来FB相反,所以加速度大小为a=$\frac{g}{cosα}$,故CD正确,AB错误.
故选:CD

点评 本题是瞬时问题,先分析橡皮条剪断前小球的受力情况,再分析剪断橡皮条瞬间小球的受力情况,抓住橡皮条与弹簧类似的特性:弹力不能突变,根据牛顿第二定律求解瞬间的加速度.

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