水平面上有一个质量为m=2kg的小球,小球与水平轻*簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连,如图...
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水平面上有一个质量为m=2 kg的小球,小球与水平轻*簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连,如图4所示,此时小球处于静止状态,且水平面对小球的*力恰好为零.已知小球与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,当剪断轻绳的瞬间,取g=10 m/s2,以下说法正确的是 ( )
图4
A.此时轻*簧的*力大小为20 N
B.小球的加速度大小为8 m/s2,方向向左
C.若剪断*簧,则剪断的瞬间小球的加速度大小为10 m/s2,方向向右
D.若剪断*簧,则剪断的瞬间小球的加速度为0
【回答】
ABD
解析 因为未剪断轻绳时水平面对小球的*力为零,故小球在绳没有断时受重力、轻绳的拉力FT和*簧的*力F作用而处于平衡状态.依据平衡条件得:竖直方向有FTcos θ=mg
水平方向有FTsin θ=F
解得轻*簧的*力为F=mgtan θ=20 N,故选项A正确.
剪断轻绳后小球在竖直方向仍平衡,水平面对它的支持力与小球所受重力平衡,即FN=mg;由牛顿第二定律得小球的加速度为a== m/s2=8 m/s2,方向向左,选项B正确.当剪断*簧的瞬间,小球立即受水平面支持力和重力作用,且二力平衡,加速度为0,选项C错误,D正确.
知识点:牛顿运动定律的应用
题型:多项选择
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