如图所示,质量分别为mA和mB的A和B两球用轻弹簧连接,A球用细绳悬挂起来,两球均处于静止状态.如果将悬挂A球的细线剪断,此时A和B两球的瞬时加速度各是多少?

问题描述:

如图所示,质量分别为mA和mB的A和B两球用轻弹簧连接,A球用细绳悬挂起来,两球均处于静止状态.如果将悬挂A球的细线剪断,此时A和B两球的瞬时加速度各是多少?

细绳未剪断前,弹簧的弹力等于B球的重力,有F=mBg.
剪断瞬间,绳子拉力消失,弹簧弹力不变,对B有:F-mBg=0,则加速度aB=0.
对A有:mAg+F=mAaA,则aA

mAg+F
mA
(mA+mB)g
mA
,方向竖直向下.
答:A和B两球的瞬时加速度各为:
(mA+mB)g
mA
,0.
答案解析:物体在某一瞬间的加速度,由这一时刻的合外力决定,分析绳断瞬间两球的受力情况是关键.由于轻弹簧两端连着物体,物体要发生一段位移,需要一定时间,故剪断细线瞬间,弹簧的弹力与剪断前相同.先分析细线未剪断时,A和B的受力情况,在分析绳子剪断后,受力情况,通过牛顿第二定律求出A和B的瞬时加速度.
考试点:牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.
知识点:本题属于牛顿第二定律的瞬时问题,关键抓住瞬间弹簧弹力不变,根据牛顿第二定律进行求解.