Question

如图所示，一轻弹簧和一细线共同拉住一个质量为m的小球，平衡时细线是水平的，弹簧与竖直方向的夹角是，若突然剪断细线，则在刚剪断的瞬间，弹簧拉力的大小是________，小球加速度的方向与竖直方向的夹角等于________；若上述弹簧改为钢丝，则在细线剪断的瞬间，钢丝的拉力大小是________，小球加速度的方向与竖直方向的夹角是________．

Answer 1

答案：
解析：

答案：mg/cos　90°　mgcos　90°－ 　　思路解析：细线剪断前，小球所受重力、弹簧的拉力及细线的拉力是平衡的，即重力与弹簧拉力的合力沿水平方向向右，大小：F1＝mgtan，细线剪断后，弹簧的形变不能马上改变，弹力仍保持原值，大小：F2＝mg/cos；因重力、弹簧弹力不变，所以小球此时的加速度方向是沿水平向右的，即与竖直方向的夹角是90°．若把弹簧换成钢丝，则剪断细绳瞬间，由于钢丝是刚体(认为无形变)，所以弹力马上发生变化，此时小球沿钢丝方向的加速度变为零，钢丝的拉力大小：＝mgcos，小球的加速度方向是沿垂直于钢丝的方向，与竖直方向的夹角为90°－．

提示：

要注意弹簧和钢丝这两种提供弹力的模型，弹簧提供弹力时，由于形变量大，弹力的大小和方向不会瞬时改变，而钢丝或细绳则不同，由于它们形变量很小，所提供的弹力会在瞬时改变．