高一物理第五题,网上的解答说剪断ac瞬间小球的合力方向垂直于bc,求原因或者这道题的整体思路

2025-04-29 07:19:18
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回答1:

这道题的难点在于橡皮筋和绳子的特点不同。剪断橡皮筋的瞬间,连接球的那一段橡皮筋不会瞬间恢复原长,对小球仍有力的作用,该力的大小由剪断橡皮筋的位点决定,离小球越远,大小越接近原力,离小球越近,大小越接近0;而绳子则不同,在剪断绳子的瞬间,绳子给小球的作用力瞬间消失。
受力分析:剪断前,小球受重力,绳子的拉力和橡皮筋的拉力。以绳子方向为X轴,垂直于绳子方向建立Y轴,剪断AC瞬间,橡皮筋对小球的作用力仍水平向右,大小减小,故在该力在X轴和Y轴上的分力都减小,而重力是恒力,由于绳子对小球的作用力只能沿着绳子的方向,且可以大小可以瞬间变化,所以在X轴方向上仍能平衡,在Y轴方向上,重力的分力大于橡皮筋的分力,合力指向Y轴向下,而小球所受合外力大小就等于Y轴方向上的合力。
剪断绳子,以水平方向为X轴,竖直方向为Y轴,只有绳子对小球的力需要分解,在竖直方向上Fcosθ=mg,故剪短绳子瞬间,小球的合力为剪断前绳子的拉力,大小为mg/cosθ。

回答2:

这道题用排除法做。
A不对,因为未切断时,BC提供的拉力抵消的是重力和AC拉力的合力,即拉力BC+g=-拉力AC。而切断后拉力BC和g的合力方向则是垂直于BC。
B不对,因为g*tanθ是一个毫不相关的量
D不对,如果是AC切断还好说,但是BC切断是要闹哪样?它不可能是g和橡皮筋的合力因为橡皮筋拉力是水平的。
C很可能正确,BC被切断后若无AC则物体只受重力,计算可知g/cosθ=g+一个水平方向大小为gtanθ的力,体中提到AC是橡皮筋,所以在BC被剪断的时候会往回拉。
纯手打望é