题目内容

18.如图所示,在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量m=lkg的小球,小球左侧连接一水平轻弹簧,弹簧左端固定在墙上,右侧连接一与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳,轻绳另一端固定在天花板上,此时小球处于静止状态,且水平面对小球的弹力恰好为零.在剪断轻绳的瞬间(g取10m/s2),下列说法中正确的是(  )
A.小球受力个数不变
B.小球立即向左加速,且加速度的大小为a=8m/s2
C.小球立即向左加速,且加速度的大小为a=l0m/s2
D.若剪断的是弹簧,则剪断瞬间小球加速度的大小a=l0$\sqrt{2}$m/s2

分析 剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,对小球受力分析,确定小球的受力个数,根据牛顿第二定律求出瞬间的加速度大小.剪断弹簧的瞬间,因为绳子的作用力可以发生突变,小球瞬间所受的合力为零.

解答 解:A、在剪断轻绳前,小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡,

根据共点力平衡得,弹簧的弹力:
F=mgtan45°=10×1N=10N,
剪断轻绳的瞬间,弹簧的弹力仍然为10N,小球此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用.

小球的受力个数发生改变.故A错误.
BC、小球所受的最大静摩擦力为:f=μmg=0.2×10N=2N,在剪断轻绳的瞬间,根据牛顿第二定律得小球的加速度为:a=$\frac{F-f}{m}=\frac{10-2}{1}m/{s}^{2}=8m/{s}^{2}$.合力方向向左,所以向左运动.故B正确,C错误.
D、剪断弹簧的瞬间,轻绳对小球的拉力瞬间为零,此时小球所受的合力为零,则小球的加速度为零.故D错误.
故选:B.

点评 解决本题的关键知道剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,剪短弹簧的瞬间,轻绳的弹力要变化,结合牛顿第二定律进行求解.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网