问题
多选题
在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量为m=2kg的物块,物块与水平轻弹簧相连,并由一与水平方向成θ=45°角的拉力F拉着物块,如图所示,此时物块处于静止平衡状态,且水平面对物块的弹力恰好为零.取g=10m/s2,以下说法正确的是( )
A.此时轻弹簧的弹力大小为20N
B.当撤去拉力F的瞬间,物块的加速度大小为8m/s2,方向向左
C.若剪断弹簧,则剪断的瞬间物块的加速度大小为8m/s2,方向向右
D.若剪断弹簧,则剪断的瞬间物块的加速度为0
答案
A、小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡,根据共点力平衡得,弹簧的弹力:
F=mgtan45°=20×1=20N,故A正确;
B、撤去力F的瞬间,弹簧的弹力仍然为20N,小球此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用;
小球所受的最大静摩擦力为:f=μmg=0.2×20N=4N,根据牛顿第二定律得小球的加速度为:a=
=F-f m
=8m/s2;20-4 2
合力方向向左,所以向左加速.故B正确;
C、D、剪断弹簧的瞬间,轻绳对小球的拉力瞬间为零,此时小球所受的合力为零,则小球的加速度为零,故C错误,D正确;
故选:ABD.