问题 选择题

如图所示,在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一质量m=lkg的小球,一水平放置的轻弹簧一端与墙相连,另一端与小球相连,一不可伸长的轻质细绳一端与小球相连,另一端固定在天花板上,细绳与竖直方向成45°角,此时小球处于静止状态,且水平面对小球的弹力恰好为零.取g=10m/s2,小球所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则在烧断轻绳的瞬间,下列说法正确的是(  )

A.小球所受合外力为零

B.小球的加速度大小为10m/s2,方向向左

C.小球的加速度大小为8m/s2,方向向左

D.小球所受合力的方向沿左下方,与竖直方向成45°角

答案

剪断轻绳前小球受力情况,如图所示,根据平衡条件得:

轻弹簧的弹力大小为:F=mg=10N,

细线的拉力大小为:T=

2
mg=10
2
N

剪断轻绳瞬间弹簧的弹力没有变化,此时轻弹簧的弹力大小仍为F=10N,所以小球合力为F=10N,方向水平向左,

小球所受的最大静摩擦力为:f=μmg=0.2×10N=2N,根据牛顿第二定律得小球的加速度为:a=

F-f
m
=
10-2
1
=8m/s2,方向水平向左;

故选:C.

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