Question

（2013北京市東城區聯考）在動摩擦因數μ=0．2的水平面上有一個質量為m=1kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成θ=45^o角的不可伸長的輕繩一端相連，如圖16所示，此時小球處于靜止平衡狀態，且水平面對小球的彈力恰好為零，當剪斷輕繩的瞬間，取g=10m/s²，求：

（1）此時輕彈簧的彈力大小

（2）小球的加速度大小和方向

 

Answer 1

【解析】（1）水平面對小球的彈力為零，小球在繩沒有斷時受到繩的拉力F、重力mg和彈簧的彈力T作用而處于平衡狀態，由平衡條件得：

豎直方向：，        …………………．．1分

水平方向：。          …………………．．1分

解得：。      …………………．．1分

當剪斷輕繩瞬間彈簧的彈力大小不變，仍為10N ……．．1分

（2）剪斷輕繩后小球在豎直方向仍平衡，

水平面支持力與重力平衡，  ………………．．1分

由牛頓第二定律得：，…………………．．1分

解得，                …………………．．1分

方向向左。                       …………………．．1分