如图所示,用两根轻绳和一根轻弹簧将质量均为m的A、B两小球以及水平天花板上的固定点O之间两两连接,然后用一水平方向的力F作用于A球上,此时两根轻绳均处于直线状态,且OB绳恰好处于竖直方向,两球均处于静止状态,已知三段长度之比为OA:AB:OB=3:4:5.试确定:
(1)弹簧OA的拉力.
(2)若突然将F撤去,则撤去瞬间,小球A的加速度.
(1)已知三段长度之比为OA:AB:OB=3:4:5,所以∠AOB=53°.由几何知识得到,由题意,OB恰好处于竖直方向,说明轻绳AB对B球没有拉力,则A球受到重力mg、水平力F和弹簧OA的拉力T,如
图,根据平衡条件得:
T=
=mg cos53°
mg5 3
(2)突然将F撤去的瞬间,弹簧的弹力没有来得及变化,则小球A所受的合力大小与F大小相等,即:F合=F=mgtan53°=ma
得:a=
=F m
g,方向水平向左.4 3
答:(1)弹簧OA的拉力为
mg.5 3
(2)若突然将F撤去,则撤去瞬间,小球A的加速度是
g.4 3