Question

如圖所示，小球質量為m，被三根質量不計的彈簧A、B、C拉住，彈簧間的夾角均為120，小球平衡時，A、B、C的彈力大小之比為3：3：1，當剪斷C瞬間，小球的加速度大小及方向可能為（ ）

A．，豎直向下
B．，豎直向上
C．，豎直向上
D．，豎直向下

Answer 1

【答案】分析：先小球為研究對象，分析受力情況，根據平衡條件求出剪斷C前彈簧C的彈力，在當剪斷C瞬間，A、B的彈力沒有變化，小球所受的合力與原來彈簧C的彈力大小相等、方向相反，則得到此瞬間小球的合力，由牛頓第二定律求出加速度．
解答：解：設剪斷C前彈簧C的彈力大小為F，則A、B的彈力大小均3F．
剪斷C前：由于A、B兩彈力的夾角為120°，它們的合力大小為3F，方向豎直向上，則對小球平衡有：
3F=F+mg
得：F=
當剪斷C瞬間，A、B的彈力沒有變化，小球所受的合力與原來彈簧C的彈力大小相等、方向相反，即此瞬間小球的合力大小為F=，方向豎直向上，由牛頓第二定律得，小球的加速度大小為，方向豎直向上．選項ACD錯誤、B正確．
故選B
點評：本題是牛頓運動定律應用中典型的問題瞬時問題，往往先分析狀態變化前彈簧的彈力，再分析狀態變化瞬間的合力，求出瞬間的加速度，關鍵要抓住彈簧的彈力不能突變的特點進行分析．