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如圖3-2-10所示，一質量為m的小球在水平細線和與豎直方向成θ角的彈簧作用下處于靜止狀態.試分析剪斷細線的瞬間，小球加速度的大小和方向.

 

圖3-2-10

解析：取小球為研究對象，小球平衡時的受力，如圖3-2-11所示，細線拉力的大小為：F′=mgtanθ

彈簧拉力大小：F=mg/cosθ

圖3-2-11

若剪斷細線，則拉力F′突變為零.但彈簧的伸長量來不及突變，故彈簧的彈力不能突變，此時小球只受兩個力的作用.在豎直方向上，彈簧拉力的豎直分量仍等于重力，故豎直方向上仍受力平衡；在水平方向上，彈簧彈力的水平分量：

Fx=Fsinθ=mgsinθ/cosθ=mgtanθ

力Fx提供加速度，故剪斷細線瞬間，小球的加速度大小為：a==gtanθ

加速度的方向為水平向右.

答案：a=gtanθ，方向水平向右


練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖3-2-10所示，彈簧的勁度系數為k，物體的質量為m，平衡時物體在A位置.今用力F將物體向下拉長x至B位置.則此時彈簧的彈力大小為（    ）

A.kx                                             B.mg+kx

C.mg-kx                                       D.以上說法都不正確

  

 圖3-2-10  

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

跨過定滑輪的繩的一端掛一吊板，另一端被吊板上的人拉住，如圖3-2-10所示.已知人的質量為70 kg，吊板的質量為10 kg，繩及定滑輪的質量、滑輪的摩擦均可不計，g取10 m/s2.當人以440 N的力拉繩時，人與吊板的加速度a和人對吊板的壓力FN分別為（    ）

圖3-2-10

A.a=1.0 m/s2，FN=260 N                   B.a=1.0 m/s2,FN=330 N

C.a=3.0 m/s2,FN=110 N                     D.a=3.0 m/s2,FN=50 N

   

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科目：高中物理 來源： 題型：

物體在平行于斜面向上的力F作用下沿光滑斜面勻加速上升，如圖3-2-10所示.若突然撤去力F，則在撤去力F瞬間，物體將(    )

圖3-2-10

A.立即下滑                                      B.立即靜止

C.立即具有沿斜面向下的加速度           D.仍然具有沿斜面向上的速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖3-2-10所示，彈簧的勁度系數為k，物體的質量為m，平衡時物體在A位置.今用力F將物體向下拉長x至B位置.則此時彈簧的彈力大小為（    ）

A.kx                                          B.mg+kx

C.mg-kx                                       D.以上說法都不正確

            

圖3-2-10                   圖3-2-11

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