题目内容
(1)此时轻弹簧的弹力大小
(2)小球的加速度大小和方向.
分析:先分析剪断轻绳前弹簧的弹力和轻绳的拉力大小,再研究剪断轻绳瞬间,抓住弹簧的弹力没有变化,求解小球的合力,由牛顿第二定律求出小球的加速度的大小和方向.
解答:解:(1)水平面对小球的弹力为零,小球在绳没有断时受到绳的拉力T、重力mg和弹簧的弹力F作用而处于平衡状态,如图所示:

由平衡条件得:
竖直方向:Tcosθ=mg
水平方向:Tsinθ=F
解得:F=mgtanθ=10N
当剪断轻绳瞬间弹簧的弹力大小不变,仍为10N;
(2)剪断轻绳后小球在竖直方向仍平衡,
水平面支持力与重力平衡:N=mg
由牛顿第二定律得:T-μN=ma
解得:a=8m/s2 方向向左.
答:(1)此时轻弹簧的弹力大小为10N;
(2)小球的加速度大小为8m/s2,方向向左.
由平衡条件得:
竖直方向:Tcosθ=mg
水平方向:Tsinθ=F
解得:F=mgtanθ=10N
当剪断轻绳瞬间弹簧的弹力大小不变,仍为10N;
(2)剪断轻绳后小球在竖直方向仍平衡,
水平面支持力与重力平衡:N=mg
由牛顿第二定律得:T-μN=ma
解得:a=8m/s2 方向向左.
答:(1)此时轻弹簧的弹力大小为10N;
(2)小球的加速度大小为8m/s2,方向向左.
点评:本题是瞬时问题,先分析剪断轻绳前小球的受力情况,再分析剪断轻绳瞬间的受力情况,再根据牛顿第二定律求解瞬间的加速度.
练习册系列答案
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| A、0N | B、20N,水平向右 | C、40N,水平向右 | D、20N,水平向左 |
| A、小球受力个数不变 | ||
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| C、小球立即向左运动,且a=10m/s2 | ||
D、若剪断的是弹簧,则剪断瞬间时小球加速度的大小a=10
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