Question

在動摩擦因數μ=0.2的水平面上有一個質量為m=1  kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成θ=45⁰角的不可伸長的輕繩一端相連，如圖所示，此時小球處于靜止狀態，且水平面對小球的彈力恰好為零，當剪斷輕繩的瞬間，取g=10  m/s²，求：

（1）此時輕彈簧的彈力大小
（2）小球的加速度大小和方向

Answer 1

（1）10  N；（2）8  N；水平向左

試題分析：（1）水平面對小球的彈力為零，小球在繩沒有斷時受到繩的拉力F、重力mg和彈簧的彈力T作用而處于平衡狀態，由平衡條件得：
豎直方向：         （1分）
水平方向：             （1分）
解得：。     （1分）
（2）剪斷輕繩后小球在豎直方向仍平衡，水平面支持力與重力平衡：

由牛頓第二定律得： （1分）
解得，   （1分）
方向向左。     （1分）