[题目]如图.A.B两滑环分别套在间距为d=20cm的水平平行光滑细杆上.A和B的质量分别为1kg.3kg.用一自然长度为20cm的轻弹簧将两环相连.在A环上作用一沿杆向右为20N的拉力F.当两环都沿杆以相同的加速度运动时.求:(1)若突然撤去拉力F.在撤去拉力F的瞬间.A的加速度为多大?方向如何?(2)若弹簧与杆夹角为53°且仍在弹性限度� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图，A、B两滑环分别套在间距为d=20cm的水平平行光滑细杆上，A和B的质量分别为1kg、3kg，用一自然长度为20cm的轻弹簧将两环相连，在A环上作用一沿杆向右为20N的拉力F，当两环都沿杆以相同的加速度运动时，求：

(1)若突然撤去拉力F，在撤去拉力F的瞬间，A的加速度为多大？方向如何？

(2)若弹簧与杆夹角为53°且仍在弹性限度内，则弹簧的劲度系数k为多少？

【答案】（1），方向水平向左；（2）。

【解析】

(1)对AB整体分析有得

设此时弹簧弹力沿杆方向的分力为，对A受力分析，根据牛顿第二定律有

撤去F瞬间对A分析，弹簧弹力不变，沿杆方向的分力也不变，此时根据牛顿第二定律有

联立以上各式代入数据解得，因的方向水平向左，故加速度方向也水平向左；

(2)对B受力分析，结合胡克定律有

又因为根据几何关系

联立两式结合(1)代入数据得

答：(1)撤去拉力F的瞬间，A的加速度为，方向水平向左；

(2)弹簧的劲度系数。

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(3)实验中得到以下两个实验图线甲、乙：

描述加速度与质量关系的图线是____（填“甲”或“乙”）；描述加速度与力的关系图线是____（填“甲”或“乙”）；图线____也可以描述加速度与质量的倒数关系（填“甲”或“乙”）。

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