Question

如圖4-5所示，一個(gè)質(zhì)量為m＝2 kg的小球，被a、b兩根繃緊的橡皮條拉著處于靜止?fàn)顟B(tài).如果燒斷b橡皮條的瞬間，小球的加速度大小為2 m/s².如果燒斷橡皮條a的瞬間，小球的加速度是__________，原來(lái)橡皮條b的拉力是__________.

Answer 1

思路解析：本題考查的核心知識(shí)是牛頓第二定律、力和加速度瞬時(shí)關(guān)系及彈簧（或橡皮條）的彈力不能突變的規(guī)律，相關(guān)知識(shí)是物體的受力分析、物體的平衡條件，同時(shí)考查考生的分析能力、解決實(shí)際問(wèn)題的能力.

燒斷橡皮條之前，小球受到三個(gè)力的作用：重力mg、橡皮條a的拉力、橡皮條b的拉力，如圖甲所示.根據(jù)物體的平衡條件可得F_a=mg+F_b；燒斷橡皮條b的瞬間，橡皮條a的拉力不會(huì)突變，小球受力如圖乙所示，根據(jù)牛頓第二定律可得F_a-mg=ma₁，代入數(shù)據(jù)可得F_a=24 N，再將F_a代入F_a=mg+F_b，得F_b=4 N；燒斷橡皮條a瞬間，橡皮條b彈力也不會(huì)突變，小球受力如圖丙所示，根據(jù)牛頓第二定律可得F_b+mg=ma₂，代入數(shù)據(jù)后得a₂=12 m/s².本題屬于應(yīng)用牛頓第二定律解決的瞬時(shí)作用問(wèn)題.該類(lèi)試題中同學(xué)們要注意區(qū)別兩類(lèi)細(xì)繩的特點(diǎn)，即非彈性繩的彈力能發(fā)生突變（如細(xì)線、桿等），彈性繩的彈力不能突變（如橡皮條、彈簧等）.

答案：12 m/s²  4 N