题文
如图所示,小球质量为m,被三根质量不计的弹簧A、B、C拉住,弹簧间的夹角均为120°,小球平衡时,A、B、C的弹力大小之比为3:3:1,当剪断C瞬间,小球的加速度大小及方向可能为( )
①g/2,竖直向下;②g/2,竖直向上;③g/4,竖直向下;④g/4,竖直向上.A.①②B.①④C.②③D.③④
题型:未知 难度:其他题型
答案
设剪断C前弹簧C的弹力大小为F,则A、B的弹力大小均3F.
剪断C前:由于A、B两弹力的夹角为120°,它们的合力大小为3F,方向竖直向上,
(1)当C弹簧为拉力时,则对小球平衡有:
3F=F+mg
F=12mg
当剪断C瞬间,A、B的弹力没有变化,小球所受的合力与原来弹簧C的弹力大小相等、方向相反,即此瞬间小球的合力大小为F=12mg,方向竖直向上,
由牛顿第二定律得,小球的加速度大小为12g,方向竖直向上
(2)当C弹簧为推力时,则对小球平衡有
3F+F=mg
故,F=14mg
当剪断C瞬间,A、B的弹力没有变化,小球所受的合力与原来弹簧C的弹力大小相等、方向相反,即此瞬间小球的合力大小为F=14mg,方向竖直向下,
故加速度a=14g,方向竖直向下
故选C
解析
12
考点
据考高分专家说,试题“如图所示,小球质量为m,被三根质量不计的.....”主要考查你对 [弹力的大小、胡克定律 ]考点的理解。
弹力的大小、胡克定律
弹力的大小:
弹力的大小与物体的形变程度有关,形变量越大,产生的弹力越大;形变量越小,产生的弹力越小。
(1)一般情况下,弹力的大小可以利用平衡条件或牛顿运动定律计算出来;对于弹簧的弹力,在弹性限度内遵循胡克定律:
(2)胡克定律在弹性限度内,弹簧的弹力和其形变量(伸长或缩短的长度)成正比,即F=kx,式中k为劲度系数,x为弹簧的形变量,F为弹力。
胡克定律的图像如图所示。 
①式中形变量是指在弹性限度内发生的。形变量x是弹簧在原长基础上的改变量,即弹簧伸缩后的长度L与原长L0的差:x=|L—L0|,不能将x当做弹簧的长度。
②胡克定律中劲度系数k的单位是N/m,由弹簧自身的条件(材料、长度、横截面积)决定,弹簧做好后,劲度系数是确定的。不同弹簧的劲度系数一般不同。
③劲度系数k的两种求法
a.由胡克定律F=kx知:k=F/x
b.由F一x图像知:
判定弹力的有无及其方向的方法:





