如图所示,质量为m的小球与轻弹簧和轻绳相连处于静止,弹簧处于水平状态,劲度系数为k;轻绳与竖直墙壁的夹角θ=45°,重力

如图所示,质量为m的小球与轻弹簧和轻绳相连处于静止,弹簧处于水平状态,劲度系数为k;轻绳与竖直墙壁的夹角θ=45°,重力加速度为g.

(1)求弹簧的伸长量△x;
(2)现烧断轻绳,求轻绳烧断瞬间小球的加速度.
唐柯 1年前 已收到1个回答 举报

美人依旧吗 幼苗

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解题思路:根据共点力平衡求出弹簧的弹力,从而根据胡克定律求出弹簧的伸长量.剪断细绳的瞬间,弹簧的弹力不变,求出合力的大小,根据牛顿第二定律求出小球的瞬时加速度.

(1)对小球受力分析如图所示,由平衡条件有:
弹簧弹力F=mgtanθ①
又由胡克定律有:F=k△x②
由①②式可得:△x=[mg/k]
(2)烧断瞬间,设小球加速度为a,此时F、G不变,
小球合力F=
F2+G2③
又由牛顿第二定律可知 F=ma ④
由③④式并代入题中数据可得:
a=
2g
答:(1)弹簧的伸长量△x=[mg/k]
(2)轻绳烧断瞬间小球的加速度a=
2g.

点评:
本题考点: 牛顿第二定律;力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用.

考点点评: 解决本题的关键能够正确地受力分析,抓住剪断细绳瞬间,弹簧弹力不变,结合牛顿第二定律进行求解.

1年前

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