如图1所示的装置中,中间的弹簧质量忽略不计,两个小球质量皆为m

如图1所示的装置中,中间的弹簧质量忽略不计,两个小球质量皆为m,当剪断上端的绳子OA的瞬间.小球A和B的加速度多大?

答案


见解析


【试题分析】
 在未剪断前,B球受到重力和弹簧的拉力.当绳子OA剪断瞬间,弹簧的形变还未发生变化,则B球所受两个力仍然存在并且平衡,这时合力仍为零,所以B球的加速度为零.在未剪断前A球一共受到三个力的作用:球A的重力、绳子OA的拉力和弹簧的拉力,三个力平衡.当绳子OA剪断瞬间,绳子OA的拉力立即消失,小球A只受重力和弹簧拉力,这时合力的方向向下,其大小为2mg,根据牛顿第二定律得a=2g,方向向下.但有的同学认为,A和B都做自由落体运动,这是错误的.小球A和B组成的系统只受重力作用而做自由落体运动.当小球A和B作为物体系的一部分时,它们之间还通过弹簧相互作用,内部还有相对运动,每一个小球并不做自由落体运动.
通过以上例子的讨论,对于牛顿第二定律的瞬时性就容易理解了,但是处理问题时应注意:对于物体受一个力的情况,就要看这个力在任意时刻是否发生变化,若在某时刻这个力发生了变化,则其加速度也就随即发生变化;对于物体受多个力而平衡时,若物体在某一个方向上的力突然消失,就应从这一瞬间前后物体所受的力是否发生了变化(一般是物体的弹力是否发生变化,即产生弹力的形变是否发生变化)而入手,从而应用牛顿第二定律求解.

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