Question

10．如图所示，两相同小球a、b用轻弹簧A、B连接并悬挂在天花板上保持静止，水平力F作用在a上并缓慢拉a，当B与竖直方向夹角为60°时，A、B伸长量刚好相同，若A、B的劲度系数分别为k₁、k₂，则以下判断正确的是（　　）

• A． k₁：k₂=1：2
• B． k₁：k₂=1：4
• C． 撤去F的瞬间，a球的加速度不为零
• D． 撤去F的瞬间，b球处于完全失重状态

Answer 1

分析 先对b球受力分析，根据平衡条件求解弹簧A的拉力；再对a、b球整体受力分析，根据平衡条件求解弹簧B的拉力；最后根据胡克定律判断两个弹簧的劲度系数之比．撤去F的瞬间，抓住弹簧的弹力不变，分析两球的加速度．

解答 解：AB、先对b球受力分析，受重力和弹簧的拉力，根据平衡条件，有：
   F₁=mg
再对a、b球整体受力分析，受重力、拉力和弹簧的拉力，如图所示：

根据平衡条件，有：F₂=$\frac{2mg}{cos60°}$=4mg
根据胡克定律，有：
  F₁=k₁x
  F₂=k₂x
故得 k₁：k₂=1：4，故A错误，B正确；
C、球a原来受重力、拉力和两个弹簧的拉力，撤去F的瞬间，撤去拉力F瞬间，其余3个力不变，合力与原来的F大小相等，方向相反，故a球加速度一定不为零，故C正确；
D、球b受重力和拉力，撤去F的瞬间，重力和弹力都不变，故加速度仍然为零，处于平衡状态，故D错误；
故选：BC

点评 解决本题的关键要掌握整体法和隔离法的选择技巧：当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法；而在分析系统内各物体（或一个物体各部分）间的相互作用时常用隔离法．整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法．