分析 先分析剪斷輕繩前彈簧的彈力和輕繩的拉力大小,再研究剪斷輕繩瞬間,抓住彈簧的彈力沒(méi)有變化,求解小球的合力,由牛頓第二定律求出小球的加速度的大小和方向.
根據(jù)豎直方向上小球平衡求出水平面對(duì)小球的彈力,即可求得兩力的比值.
解答 解:因原來(lái)水平面對(duì)小球的彈力為零,小球在繩沒(méi)有剪斷時(shí),受到重力mg、繩的拉力F2和彈簧的彈力F1作用而處于平衡狀態(tài),依據(jù)平衡條件得
F1=F2sin60°
F2cos60°=mg
解得,F(xiàn)2=2mg,F(xiàn)1=$\sqrt{3}$mg
剪斷繩后小球在豎直方向仍平衡,水平面支持力與重力平衡,則支持力為 FN=mg,彈簧的彈力產(chǎn)生瞬時(shí)加速度為
a=$\frac{{F}_{1}}{m}$=$\sqrt{3}$g=10$\sqrt{3}$m/s2,方向水平向左.
此時(shí)輕彈簧的彈力與水平面對(duì)小球的彈力的比值為 F1:FN=$\sqrt{3}$mg:mg=$\sqrt{3}$
答:小球的加速度大小為10$\sqrt{3}$m/s2,方向水平向左.此時(shí)輕彈簧的彈力與水平面對(duì)小球的彈力的比值為$\sqrt{3}$.
點(diǎn)評(píng) 本題是瞬時(shí)問(wèn)題,先分析剪斷輕繩前小球的受力情況,再抓住彈簧的彈力不能突變,分析剪斷輕繩瞬間的受力情況,再根據(jù)牛頓第二定律求解瞬間的加速度.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 圓環(huán)的機(jī)械能守恒 | |
B. | 彈簧彈性勢(shì)能變化了$\sqrt{3}$mgL | |
C. | 圓環(huán)下滑到最大距離時(shí),所受合力為零 | |
D. | 圓環(huán)重力勢(shì)能與彈簧彈性勢(shì)能之和先變小后變大 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 小物塊從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中重力勢(shì)能減少mgR | |
B. | 小物塊從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中克服摩擦力所做的功為mgR | |
C. | 小物塊從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能減少$\frac{1}{2}$mgR | |
D. | 小物塊從P點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)N點(diǎn)后恰好可以到達(dá)Q點(diǎn) |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 減少得多 | B. | 減少得少 | C. | 減少得快 | D. | 減少得慢 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 作用力做正功時(shí),反作用力一定做負(fù)功 | |
B. | 一對(duì)作用力和反作用力的功一定大小相等,正負(fù)相反 | |
C. | 一對(duì)作用力和反作用力的沖量一定大小相等,方向相反 | |
D. | 滑動(dòng)摩擦力一定對(duì)物體做負(fù)功 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | v1′=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{{m}_{1}+{m}_{2}}$v0 | B. | v2′=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{m}_{1}+{m}_{2}}$v0 | ||
C. | v1′=$\frac{2{m}_{2}}{{m}_{1}+{m}_{2}}$v0 | D. | v2′=$\frac{2{m}_{1}}{{m}_{1}+{m}_{2}}$v0 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 重力做功為10J | B. | 合外力做功為10J | ||
C. | 重力做功為-10J | D. | 合外力做功為-10J |
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