题目内容

4.如图所示,A、B两小球分别连在弹簧亮度那,B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上.A、B两小球的质量分别为mA、mB,重力加速度为g,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为(  )
A.都等于$\frac{g}{2}$B.0和$\frac{g}{2}$C.$\frac{{m}_{A}+{m}_{B}}{2}$和0D.0和$\frac{{m}_{A}+{m}_{B}}{2{m}_{B}}$g

分析 当两球处于静止时,根据共点力平衡求出弹簧的弹力,剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,根据牛顿第二定律分别求出A、B的加速度大小.

解答 解:对A球分析,开始处于静止,则弹簧的弹力F=mAgsin30°,剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,
对A,所受的合力为零,则A的加速度为0,
对B,根据牛顿第二定律得:${a}_{B}=\frac{F+{m}_{B}gsin30°}{{m}_{B}}$=$\frac{{m}_{A}+{m}_{B}}{2{m}_{B}}g$.故D正确,ABC错误.
故选:D.

点评 本题考查牛顿第二定律的瞬时问题,抓住剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,结合牛顿第二定律进行求解.

练习册系列答案
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13.如图1所示为“探究加速度与物体受力和质量的关系”实验装置图.图中A为小车,B为装有砝码的小盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电火花打点计时器相连,计时器接50Hz交流电.小车的质量为m1,小盘(及砝码)的质量为m2

(1)下列说法正确的是B.
A.为平衡小车与水平木板之间摩擦力,应将木板不带滑轮的一端适当垫高,在挂小盘(及砝码)的情况下使小车恰好做匀速运动
B.本实验中要满足m2应远小于m1的条件
C.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a-m1图象
(2)实验中,得到一条打点的纸带,如图3所示,已知电压工作频率为f,相邻两计数点间还有4个点未画出,计数点间距分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6,则计算小车加速度的表达式为a=$\frac{({x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6}-{x}_{1}-{x}_{2}-{x}_{3}){f}^{2}}{225}$(请用本问中所给符号作答)
(3)某同学在平衡好摩擦力后,保持小车质量不变的情况下,通过多次改变砝码重力,作出小车加速度a与砝码重力F的图象如图2所示,若牛顿第二定律成立,重力加速度g=10m/s2,则小车的质量为2.0kg,小盘的质量为0.06kg.(结果均保留两位有效数字)
(4)如果砝码的重力越来越大时,小车的加速度不能无限制地增加,会趋近于某一极限值,此极限值为10m/s2.(g=10m/s2

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