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

◎ 题目

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/cm
C.物体的质量为3kg
D.物体的加速度大小为5m/s2
魔方格

◎ 答案

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,C错误,D正确;
故选D.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“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…”主要考查了你对  【弹力的大小、胡克定律】,【牛顿第二定律】  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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