如图a所示,一轻质*簧(不计重力)的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与*簧不连接),初始时物体处于静止...
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问题详情:
如图a所示,一轻质*簧(不计重力)的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与*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*移x的关系如图b所示(g取10m/s2),则正确的是()
A. 物体与*簧分离时,*簧处于压缩状态
B. *簧的劲度系数为5N/cm
C. 物体的质量为3kg
D. 物体的加速度大小为5m/s2
【回答】
考点: 胡克定律;牛顿第二定律.
分析: 物体一直匀加速上升,从图象可以看出,物体与*簧分离后,拉力为30N;刚开始物体处于静止状态,重力和*力二力平衡;拉力为10N时,*簧*力和重力平衡,合力等于拉力,*簧压缩量为4cm;根据以上条件列式分析即可.
解答: 解:A、物体与*簧分离时,*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*力二力平衡,有:
mg=kx…①
拉力F1为10N时,*簧*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*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=500N/m=5N/cm
a=5m/s2,故BD正确,C错误;
故选:BD.
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.
知识点:牛顿第二定律
题型:选择题