Question

【題目】如圖所示，輕彈簧原長L0=10cm、勁度系數K=100N/m，傳感器可以讀出輕繩上的彈力大小。小球靜止時，輕繩水平，傳感器計數F=3N，彈簧的軸線與豎直方向的夾角θ=37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）。求：

（1）此時彈簧的長度L；

（2）若將水平輕繩剪斷，則剪斷瞬間，小球的加速度大小和方向。

Answer 1

【答案】（1）15cm；（2）7.5m/s2，方向向右

【解析】

(1)以物體為研究對象，受力分析如圖所示：

根據幾何關系可知：

，

代入數據可得：

；

根據平衡條件可得彈簧彈力：

，

由胡克定律可知：

，

解得

；

(2)輕繩剪斷瞬間彈簧彈力不能瞬變，由三力平衡可知：

重力與彈簧彈力合力大小即為F

則由牛二律可得：

方向水平向右；