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如图a所示 一轻质弹簧的下端固定在水平面上 上端放置一质量为2kg的物体(物体与弹簧

时间:2023-12-11 07:32:35

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如图a所示 一轻质弹簧的下端固定在水平面上 上端放置一质量为2kg的物体(物体与弹簧

问题补充:

如图a所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一质量为2kg的物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态,现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移x的关系如图b所示(g=10m/s2),则正确的结论是A.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态B.弹簧的劲度系数为7.5N/cmC.弹簧的劲度系数为5N/cmD.物体的加速度大小为5m/s2

答案:

CD

解析分析:物体一直匀加速上升,从图象可以看出,物体与弹簧分离后,拉力为30N;刚开始物体处于静止状态,重力和弹力二力平衡;拉力为10N时,弹簧弹力和重力平衡,合力等于拉力,弹簧压缩量为4cm;根据以上条件列式分析即可.

解答:A、物体与弹簧分离时,弹簧恢复原长,故A错误;

B、C、D、刚开始物体处于静止状态,重力和弹力二力平衡,有

mg=kx ①

拉力F1为10N时,弹簧弹力和重力平衡,合力等于拉力,根据牛顿第二定律,有

F1+kx-mg=ma ②

物体与弹簧分离后,拉力F2为30N,根据牛顿第二定律,有

F2-mg=ma ③

代入数据解得

m=2kg,k=5N/cm,a=5m/s2

故B错误,CD正确;

故选CD.

点评:本题关键是由图象得出一些相关物理量,然后根据牛顿第二定律列方程分析求解.

如图a所示 一轻质弹簧的下端固定在水平面上 上端放置一质量为2kg的物体(物体与弹簧不连接) 初始时物体处于静止状态 现用竖直向上的拉力F作用在物体上 使物体开始向上

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