题目内容
如图9所示,在光滑水平面上有一质量为m=1 kg的小球,与水平弹簧和水平方向成θ=30° 的轻绳一端相连,此时球处于静止状态,且水平面对小球的弹力恰好为零.当剪断轻绳的瞬间,小球的加速度大小及方向如何?此时弹簧的弹力与水平面对球的弹力的比值为多少?(取g=10 m/s2)
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图9
10
m/s2,水平向左 ![]()
解析:
在未剪断细线时,小球受三个力作用而平衡:重力mg竖直向下;弹簧弹力F水平向左;细线拉力T与水平方向成θ角斜向上.细线剪断瞬间,T立即消失,但弹簧弹力F不变化,重力mg也不变,故:
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①剪断前,对小球进行受力分析,如上图所示,
由小球平衡得:![]()
所以F=10
N.
②剪断瞬间,小球在竖直方向依然平衡,故水平面对球有支持力FN来平衡重力mg,水平方向弹力F提供m的合力,小球加速度:a=
m/s2=10
m/s2,水平向左
=
.
练习册系列答案
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如图9所示,在无限长的光滑绝缘的水平直轨道上有两个带电小球a和b,a球品质为2m,带电量为+q,b球品质为m,带电量+2q,两球相距较远且相向运动,某时刻a、b球的速度大小依次为v和1.5v,由于静电斥力的作用,它们不会相碰,则下列叙述正确的是( )![]()
| A.两球相距最近时,速度大小相等、方向相同 |
| B.a球与b球所受的静电斥力对两球始终做负功 |
| C.a球一直沿原方向运动,b球要反向运动 |
| D.a、b两球都要反向运动,但a球先反向 |