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精英家教网如图(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s的关系如图(b)所示(g=10m/s2),下列结论正确的是(  )
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750N/mC、物体的质量为2kgD、物体的加速度大小为5m/s2
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,抓住加速度不变,结合牛顿第二定律得出加速度和弹簧弹力大小,结合胡克定律求出劲度系数.
解答:解: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=500N/m=5N/cm
a=5m/s2
故B错误,C正确,D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.
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