静止在水平面上的方形框架的质量为M,它中间用两根质量不计的轻弹簧连着一质量为m的小球.当小球上下振动的过程中,方形框架对水平面的压力为零的时刻,小球加速度的大小和方向是( )A. g,向下B. g,向上C. (M+m)gm,向下D. Mgm,向上
问题描述:
静止在水平面上的方形框架的质量为M,它中间用两根质量不计的轻弹簧连着一质量为m的小球.当小球上下振动的过程中,方形框架对水平面的压力为零的时刻,小球加速度的大小和方向是( )
A. g,向下
B. g,向上
C.
,向下(M+m)g m
D.
,向上 Mg m
答
知识点:正确的受力分析,知道轻弹簧对所连接的两物体的作用力大小相等,方向相反是解决本题的关键.
以M为研究对象,M受重力和地面的支持力以及弹簧对M向上的作用力F:
根据平衡方程,得:N+F=Mg,当方形框架对水平面的压力为零的时刻,即N=0时,F=Mg
以m为研究对象,有
根据牛顿第二定律:ma=mg+F=mg+Mg
故:小球加速度a=
,方向竖直向下mg+Mg m
故ABD错误,C正确
故选:C
答案解析:分别以M和m为研究对象,进行受力分析,求出合力再根据牛顿第二定律分析求解.
考试点:牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.
知识点:正确的受力分析,知道轻弹簧对所连接的两物体的作用力大小相等,方向相反是解决本题的关键.