Question

3．如圖所示，物塊a，b，c的質量關系m_a：m_b：m_c=1；2：3，a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧S₁和S₂相連，通過系在a上的細線懸掛于固定點O．整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)將細線剪斷．將物塊a的加速度的大小記為a₁，S₁和S₂相對于原長的伸長分別記為△l₁和△l₂，重力加速度大小為g．在剪斷的瞬間，（　�。�

• A． a₁=5g
• B． a₁=6g
• C． 3△l₁=2△l₂
• D． 3△l₁=5△l₂

Answer 1

分析 對細線剪短前后的a、b、c物體分別受力分析，然后根據(jù)牛頓第二定律求解加速度與彈簧的伸長量．

解答 解：AB、對a、b、c分別受力分析如圖，
根據(jù)平衡條件，有：
對a：F₂=F₁+mg
對b：F₁=F+2mg
對c：F=3mg
所以：F₁=5mg
彈簧的彈力不能突變，因形變需要過程，繩的彈力可以突變，繩斷拉力立即為零．
當繩斷后，b與c受力不變，仍然平衡，故b的加速度a₂=0；
對a，繩斷后合力為F_合=F₁+mg=6mg=ma₁，a₁=6g方向豎直向下；故A錯誤，B正確．
CD、當繩斷后，b與c受力不變，則F₁=k△s₁，△s₁=$\frac{5mg}{k}$；同時：F=k△s₂，所以：△s₂=$\frac{3mg}{k}$．聯(lián)立得3△l₁=5△l₂：故C錯誤，D正確．
故選：BD．

點評 本題考查了牛頓第二定律的瞬時性的應用，解題重點區(qū)分繩和彈簧彈力的特點，注意加速度與受力的瞬時對應關系．