题目内容
【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(),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
【答案】D
【解析】试题分析:物体与弹簧分离时,弹簧处于原长状态.由图读出x=0时和x=4cm时F的值,由这两个状态,由牛顿第二定律分别列式,联立可求得物体的质量和加速度,再由胡克定律求弹簧的劲度系数.
当时,F保持不变,说明物体不再受弹簧的弹力,可知时物体与弹簧开始分离,弹簧处于原长状态,故A错误;弹簧原来的压缩量,由胡克定律有,解得k=5N/cm,故B错误;初始时物体处于静止状态,合力为0,当x=0时,当施加F时物体的合力等于此时F的值为,由牛顿第二定律得:,当时,拉力F的值为,由牛顿第二定律得:,联立以上两式可解得:,故C错误D正确.
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