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精英家教网如图所示,质量满足mA=2mB=3mC的三个物块A、B、C,A与天花板之间、B与C之间均用轻弹簧相连,A与B之间用细绳相连,当系统静止后,突然剪断AB间的细绳,则此瞬间A、B、C的加速度分别为(取向下为正)(  )
分析:本题考查了瞬间加速度的计算,弹簧弹力不能发生突变,在剪短瞬间仍然保持原来的大小和方向;而细绳的弹力会发生突变,在剪断瞬间会突然改变;剪断细线前对A、B和C整体物体分别受力分析,根据平衡条件求出细线的弹力,断开细线后,再分别对A、B和C整体受力分析,求解出合力并运用牛顿第二定律求解加速度.
解答:解:设C物体的质量为m,则A物体的质量为3m,B物体的质量为1.5m,
剪断细线前,对BC整体受力分析,受到总重力和细线的拉力而平衡,故T=2.5mg;
再对物体A受力分析,受到重力、细线拉力和弹簧的拉力;
剪断细线后,重力和弹簧的弹力不变,细线的拉力减为零,故物体A受到的力的合力等于2.5mg,向上,
根据牛顿第二定律得A的加速度为aA=
2.5mg
3m
=
5
6
g
   ①
物体C受到的力不变,合力为零,故C的加速度为aC=0    ②
剪断细线前B受重力、绳子的拉力和弹簧的拉力,他们合力为零;
剪短细线后,绳子的拉力突变为零,重力和弹簧的弹力不变,故B合力大小等于绳子的拉力2.5mg,方向竖直向下,
根据牛顿第二定律得B的加速度为 aB=
2.5mg
1.5m
=
5
3
g
    ③
 根据①②③式知ABD错误,C正确;
故选C.
点评:本题是力学中的瞬时问题,关键是先根据平衡条件求出各个力,然后根据牛顿第二定律列式求解加速度;同时要注意轻弹簧的弹力与形变量成正比,来不及突变,而细线的弹力是有微小形变产生的,故可以突变.
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1
2
Kx2
,K为弹簧的劲度系数)
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10
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