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如图所示,A、B两球完全相同,质量均为m,用两根等长的细线,悬挂在升降机的天花板上的O点,两球之间连着一根劲度系数为k的轻质弹簧.当升降机以加速度a竖直向上加速度运动时,两根细线间的夹角为θ,则弹簧的长度与原长相比缩短了多少?

解:对球A受力分析,受重力mg、拉力T、弹簧的弹力F而向上做匀加速直线运动,如图
则有牛顿第二定律可知:Fcot-mg=ma
即:F=m(g+a)tan
根据胡克定律,有
F=kx
解得 x=
答:弹簧的长度与原长相比缩短了
分析:以A物体受力分析,A受重力、拉力及弹簧的弹力而向上做匀加速直线运动;F与T的合力竖直向上,由牛顿第二定律及力的合成可求得弹簧的弹力;再由胡克定律可解出形变量.
点评:本题考查牛顿第二定律及力的合成与分解的应用,注意物体竖直向上匀加速运动,加速度方向竖直向上;本题也可以分别对水平和竖直两个方向列式计算,竖直方向由牛顿第二定律,水平方向受力平衡.
练习册系列答案
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如图所示,A、B两球质量分别为4m和5m,其间用轻绳连接,跨放在光滑的半圆柱体上(半圆柱体的半径为R).两球从水平直径的两端由静止释放.已知重力加速度为g,圆周率用π表示.当球A到达最高点C时,求:
(1)球A的速度大小.
(2)球A对圆柱体的压力.

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如图所示,A、B两球质量相同,悬线长度LA>LB,将它们的悬线都拉至同一水平位置后,无初速释放,则两小球摆到最低点时:(取同一零势能参考面)(  )

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如图所示,A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动,两球质量mA=2mB,两球间是一个轻质弹簧,如果突然剪断悬线,则在剪断悬线瞬间(  )

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如图所示,A、B两球用劲度系数为k1的轻弹簧相连,A被固定在竖直支架上,A点正上方的点O悬有一轻绳拉住B球,平衡时绳长为L,张力为T1.若将弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧,再次平衡时绳中的张力为T2,则T1、T2的关系是(  )

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精英家教网如图所示,A、B两球质量均为m,它们之间用轻弹簧连接,放在光滑的水平地面上,A球与墙之间有一不可伸长的细绳,B球受到水平向右的拉力F,A、B两球均处于静止状态.现突然撤去拉力F,此瞬间A、B的加速度aA、aB的大小是(  )
A、aA=0
B、aA=
F
m
C、aB=0
D、aB=
F
m

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