】细绳和弹簧弹力突变的问题!第一个图斜拉着小球的是绳子,第二个是弹簧,在剪断水平细绳的瞬间,两个小球的加速度,这道题是怎么分析的?

问题描述:

】细绳和弹簧弹力突变的问题!

第一个图斜拉着小球的是绳子,第二个是弹簧,在剪断水平细绳的瞬间,两个小球的加速度,这道题是怎么分析的?

第一题,由于是绳子拉着小球,剪断水平绳的一瞬间,绳子绷直,小球受重力的分力影响,向右做匀加速运动。分力大小为mgsinθ。第二题,分析应同第一题。

弹簧的拉力不能瞬间改变,因为它的伸长不能突变。但是细绳的拉力可以突变。根据这个特性分析这个问题。

左图是绳子,就按一般情况分析,即绳子的力=重力沿绳子方向的分力(因为小球此时速度为零),
右图是弹簧,弹簧的特点是弹力不能突变。

第一个图,剪短后,因为上面的绳子长度不会变,小球必然向右下运动做加速圆周运动。因为此时小球速度为0.所以圆周运动的向心力为0,即合力的法向分量(延绳子方向的分量)为0,所以绳子的拉力要和重力的法向分量平衡,即F=G cos(theta);
第二个图,弹簧的拉力只与形变有关,弹簧拉力和剪短绳子以前是一样的,至于剪段之前拉力是多少你应该会算,F=G/cos(theta)

也就是说绳子的弹力可以突变,先确定新的受力状态,再分析突变后拉力是多少
弹簧弹力不可以突变,直接按之前的平衡状态分析即可

两个图在水平绳子剪断瞬间,
加速度大小一样.方向一样,
其加速大小等于水平细绳在没有剪断前的受力除以其质量,方向跟绳子受到的拉力的方向相同.
a=gcotθ(这个加速度当然可以分解为切向加速度和法向加速度)
只是在后面,绳子不会伸长,弹簧可以伸长,
再按受力分析,及能量守恒来分析.
这一题中,绳子和弹簧应该都不存在受力突变的情况.只是剪断的绳子存在受力突变.

弹簧是只要有形变 就有弹力,与是否连接无关;而绳子只要断开就没有力了。然后再受力分析即可。