Question

【題目】在動(dòng)摩擦因數(shù)＝0.2的水平面上有一個(gè)質(zhì)量為m＝1kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成＝45°角的不可伸長的輕繩一端相連，如圖所示。此時(shí)小球處于靜止平衡狀態(tài)，且水平面對(duì)小球的彈力恰好為零，當(dāng)剪斷輕繩的瞬間（　　）

A.小球仍處于靜止?fàn)顟B(tài)

B.小球獲得 10m/s2的加速度

C.如果不剪斷輕繩而是剪斷彈簧，則小球仍處于靜止?fàn)顟B(tài)

D.如果不剪斷輕繩而是剪斷彈簧，則小球獲得 10m/s2的加速度

Answer 1

【答案】C

【解析】

AB．在剪斷輕繩前，小球受重力、繩子的拉力以及彈簧的彈力處于平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡得，彈簧的彈力

F=mgtan45°=1×10×1=10N

剪斷輕繩的瞬間，彈簧的彈力仍然為10N，小球此時(shí)受重力、支持力、彈簧彈力和摩擦力四個(gè)力作用；小球所受的最大靜摩擦力為

f=μmg=0.2×1×10N=2N

根據(jù)牛頓第二定律得小球的加速度為

方向向左，故AB錯(cuò)誤；
CD．剪斷彈簧的瞬間，輕繩對(duì)小球的拉力瞬間為零，此時(shí)小球所受的合力為零，則小球的加速度為零，故C正確，D錯(cuò)誤。
故選C。