如图所示,一根轻弹簧上端固定,下端拴一钢球,球处于静止状态.现对球施加一个水平向右的外力F,使球缓慢偏移(在移动过程中的每一时刻,都可以认为钢球处于平衡状态).若外力

◎ 题目

如图所示,一根轻弹簧上端固定,下端拴一钢球,球处于静止状态.现对球施加一个水平向右的外力F,使球缓慢偏移(在移动过程中的每一时刻,都可以认为钢球处于平衡状态)。若外力F保持水平,移动过程中弹簧与竖直方向的夹角为θ(θ<90°),且弹簧的伸长不超过弹性限度,则下面给出的弹簧伸长量x与cosθ的函数关系中,合理的是(  )
A.
魔方格
B.
魔方格
C.
魔方格
D.
魔方格
魔方格

◎ 答案

D

◎ 解析

试题分析:

以钢球为研究对象,分析受力情况,作出力图,由平衡条件求出弹簧的弹力,再由胡克定律得出弹簧伸长量x与θ的关系式,选择图象。以钢球为研究对象,分析受力情况,作出力图,如图所示:根据平衡条件得到: 弹簧的弹力F1=
又由胡克定律得   F1=kx,联立得到,x=;k、G一定,根据数学知识可知,x与cosθ成反比,选项D正确。
故选:D.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一根轻弹簧上端固定,下端拴一钢球,球处于静止状态.现对球施加一个水平向右的外力F,使球缓慢偏移(在移动过程中的每一时刻,都可以认为钢球处于平衡状态).若外力…”主要考查了你对  【弹力的大小、胡克定律】,【共点力的平衡】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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