Question

如圖1所示的裝置中，中間的彈簧質(zhì)量忽略不計(jì)，兩個(gè)小球質(zhì)量皆為m，當(dāng)剪斷上端的繩子OA的瞬間.小球A和B的加速度多大？

Answer 1

見(jiàn)解析

【試題分析】
 在未剪斷前，B球受到重力和彈簧的拉力.當(dāng)繩子OA剪斷瞬間，彈簧的形變還未發(fā)生變化，則B球所受兩個(gè)力仍然存在并且平衡，這時(shí)合力仍為零，所以B球的加速度為零.在未剪斷前A球一共受到三個(gè)力的作用：球A的重力、繩子OA的拉力和彈簧的拉力，三個(gè)力平衡.當(dāng)繩子OA剪斷瞬間，繩子OA的拉力立即消失，小球A只受重力和彈簧拉力，這時(shí)合力的方向向下，其大小為2mg，根據(jù)牛頓第二定律得a=2g，方向向下.但有的同學(xué)認(rèn)為，A和B都做自由落體運(yùn)動(dòng)，這是錯(cuò)誤的.小球A和B組成的系統(tǒng)只受重力作用而做自由落體運(yùn)動(dòng).當(dāng)小球A和B作為物體系的一部分時(shí)，它們之間還通過(guò)彈簧相互作用，內(nèi)部還有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，每一個(gè)小球并不做自由落體運(yùn)動(dòng).
通過(guò)以上例子的討論，對(duì)于牛頓第二定律的瞬時(shí)性就容易理解了，但是處理問(wèn)題時(shí)應(yīng)注意：對(duì)于物體受一個(gè)力的情況，就要看這個(gè)力在任意時(shí)刻是否發(fā)生變化，若在某時(shí)刻這個(gè)力發(fā)生了變化，則其加速度也就隨即發(fā)生變化；對(duì)于物體受多個(gè)力而平衡時(shí)，若物體在某一個(gè)方向上的力突然消失，就應(yīng)從這一瞬間前后物體所受的力是否發(fā)生了變化（一般是物體的彈力是否發(fā)生變化，即產(chǎn)生彈力的形變是否發(fā)生變化）而入手，從而應(yīng)用牛頓第二定律求解.