a、b、c为三个物块,M、N为两个轻质弹簧,R为跨过光滑定滑轮的轻绳,它们连接如图并处于静止状态.突然剪断R,则剪断R的瞬间,物体a的加速度( )A. 大小不可能为零B. 大小可能为g2,方向竖直向上C. 大小可能为2g,方向竖直向下D. 大小可能为g2,方向竖直向下
问题描述:
a、b、c为三个物块,M、N为两个轻质弹簧,R为跨过光滑定滑轮的轻绳,它们连接如图并处于静止状态.突然剪断R,则剪断R的瞬间,物体a的加速度( )
A. 大小不可能为零
B. 大小可能为
,方向竖直向上g 2
C. 大小可能为2g,方向竖直向下
D. 大小可能为
,方向竖直向下 g 2
答
由于N弹簧上面与细线相连,故N弹簧可能处于原长也可能被拉伸;
A、当N弹簧处于原长时,细线的拉力为零,则剪断R的瞬间,a受力仍然平衡,加速度为零,故A错误;
B、绳子的作用力沿绳子收缩的方向,不可能对a产生向下的力,所以,剪断绳子后,a的加速度方向不可能向上,故B错误;
C、当N处于伸长状态,M也处于伸长状态时,两个弹簧都有力的作用,当M弹簧对物体向下的拉力为mg,绳子的拉力等于2mg时,剪断R的瞬间,拉力消失,a的合外力向下,大小为2mg,则a的加速度为2g,方向竖直向下,故C正确;
D、当N处于伸长状态,M处于压缩状态时,两个弹簧都有力的作用,当M弹簧对物体向上的弹力为
mg,绳子的拉力等于1 2
mg时,剪断R的瞬间,拉力消失,a的合外力向下,大小为1 2
mg,则a的加速度为1 2
g,方向竖直向下,故D正确;1 2
故选:CD
答案解析:本题考查了瞬间加速度的计算,弹簧弹力不能发生突变,在剪短瞬间仍然保持原来的大小和方向;而细绳的弹力会发生突变,在剪断瞬间会突然改变.因此在本题中根据原来的平衡状态,求出弹簧弹力,剪短瞬间然后根据牛顿第二定律求解即可.
考试点:牛顿第二定律.
知识点:关于弹簧弹力问题所含物理信息比较多,是考查的重点,如结合弹簧考查瞬时加速度问题,加速度的动态变化问题等,在平时要加强训练,提高解题能力.