题目内容

19.如图所示,两轻弹簧a,b悬挂一小铁球处于平衡状态,弹簧a与竖直方向成30°,弹簧b水平,则剪断弹簧b瞬间小球的加速度大小为(  )
A.$\frac{\sqrt{3}}{3}$gB.$\frac{2\sqrt{3}}{3}$gC.$\frac{\sqrt{3}}{2}$gD.g

分析 先研究剪断弹簧b前小球的受力情况,受到重力和两个弹簧的弹力,根据平衡条件并运用合成法得到两个弹力的大小,再研究剪断弹簧b瞬间小球的受力,抓住a弹簧的弹力不变,由牛顿第二定律求小球的加速度大小.

解答 解:剪断弹簧b前,对小球受力分析,受到重力和两个弹簧的弹力,如图
根据平衡条件,弹簧b的弹力为:F2=Gsin30°=mgtan30°
剪断弹簧b瞬间弹簧a的弹力不变,小球的重力不变,则小球的合力与弹簧b原来的弹力大小相等、方向相反,所以此瞬间小球的合力大小等于:
F2=Gsin30°=mgtan30°
根据牛顿第二定律得:mgtan30°=ma
解得:a=$\frac{\sqrt{3}}{3}$g
故选:A

点评 本题的关键要抓住弹簧的弹力不能突变,要知道三个共点力平衡时,任意两个力的合力一定与第三个力等值、反向、共线.

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