Question

如圖所示，與水平面成30°角的光滑桿上套有一個(gè)小球和兩根輕彈簧a、b，兩彈簧的一端各與小球相連，另一端分別用銷釘M、N固定在桿上，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)拔去銷釘M瞬間a彈力消失，小球加速度大小為20m/s²，那么不拔去銷釘M而拔出銷釘N的瞬間，小球加速度的值可能為（取 g=10m/s²）（　　）

• A、5m/s²
• B、15m/s²
• C、20m/s²
• D、25m/s

Answer 1

分析：拔去銷釘M瞬間，小球加速度的大小為20m/s²可能向上也可能向下，上面一個(gè)彈簧對(duì)小球的作用力為0，小球只受到下面彈簧的作用力，根據(jù)牛頓第二定律算出上面彈簧對(duì)小球的作用力；如拔去銷釘N則下面一根彈簧作用力為0，再根據(jù)牛頓第二定律即可求解，要注意方向．

解答：解：設(shè)小球的質(zhì)量為m，沿桿斜上為正方向，剛開始受力平衡，則有：
F_N+F_M-Gsin30°=0
拔去銷釘M瞬間有：F_N-Gsin30°=±20m
所以F_N=-15m或25m
所以F_M=20m或-20m
去銷釘N瞬間，小球受M彈簧和重力G的作用，
加速度為：a=

FM  - Gsin300

m

=15m/s²或-25m/s² ，故AC錯(cuò)誤，BD正確．
故選：BD．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了牛頓第二定律的應(yīng)用，要求能正確進(jìn)行受力分析，一定注意彈簧可能被拉伸也可能不壓縮，注意加速度是矢量．