| 静态平衡 题目答案及解析

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必修1

第四章 牛顿运动定律

4.7 用牛顿运动定律解决问题(二)

静态平衡

如图所示,两小球$M$$N$分别与两段轻绳$A$$B$和一轻弹簧$C$连接。两小球静止时,轻绳$A$$B$与竖直方向的夹角分别为$30^\circ$$45^\circ$,弹簧$C$沿水平方向,则下列说法正确的是$(\qquad)$

["

$M$和球$N$的质量之比为$(\\sqrt{3}+1):2$

","

轻绳$A$和弹簧$C$的弹力之比为$1:2$

","

剪断轻绳$B$的瞬间,球$M$的加速度大小为$g$

","

剪断轻绳$B$的瞬间,球$M$的加速度大小为$\\sqrt{2}g$

"]
[["AD"]]

$\rm AB$.设弹簧弹力为$F$,对两球整体受力分析,由平衡条件可得$T_{\rm A}\sin 30^\circ =F$

$T_{\rm A}\cos 30^\circ =(m_{ M}+m_{ N})g$

对小球$M$受力分析,由平衡条件可得$T_{B}\sin 45^\circ =F$

$T_{\rm B}\cos 45^\circ =m_{M}g$

联立解得$\dfrac{m_{{M}}}{m_{{N}}}=\dfrac{\sqrt{3}+1}{2}$$\dfrac{T_{{A}}}{F}=\dfrac{2}{1}$

$\rm A$正确,$\rm B$错误;

$\rm CD$.剪断轻绳$B$的瞬间,弹簧弹力不变,对于小球$M$,所受重力与弹簧弹力的合力应与原来轻绳$B$的拉力$T_{B}$等大反向,所以$\sqrt{2}m_{{M}}g=m_{{M}}a$

所以$a=\sqrt{2}g$

$\rm C$错误,$\rm D$正确。

故选:$\rm AD$

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