如图所示,质量为M的框架放在水平地面上,一轻质弹簧上端固定在框架上,下端拴着一质量为m的小球,小球上下振动时,框架始终没有跳起,当框架对地面的压力为零的瞬间,小球的加速度大小为(  )A. mMgB. MmgC. Mg+mgmD. Mg−mgm

问题描述:

如图所示,质量为M的框架放在水平地面上,一轻质弹簧上端固定在框架上,下端拴着一质量为m的小球,小球上下振动时,框架始终没有跳起,当框架对地面的压力为零的瞬间,小球的加速度大小为(  )
A.

m
M
g
B.
M
m
g
C.
Mg+mg
m

D.
Mg−mg
m

框架静止在地面上,当框架对地面的压力为零的瞬间,受到重力和弹簧的弹力,根据平衡条件,弹簧对框架的弹力向上,大小等于框架的重力Mg,故弹簧对小球有向下的弹力,大小也等于Mg;
再对小球受力分析,受重力和弹簧的弹力,根据牛顿第二定律,有
Mg+mg=ma
故小球的加速度为a=

(M+m)g
m

故选C.
答案解析:先对框架受力分析,求出弹簧对框架的作用力,在对小球受力分析,求出加速度.
考试点:牛顿运动定律的应用-超重和失重.
知识点:本题关键先对框架受力分析,求得弹簧对小球的弹力,然后根据牛顿第三定律得到弹簧对小球的弹力,最后再根据牛顿第二定律求得小球的加速度.