题目内容
【题目】如图甲所示,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之间的关系如图乙所示(g=10m/s2),则下列结论正确的是( )
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A. 物体的质量为3kg
B. 弹簧的劲度系数为7.5N/cm
C. 物体的加速度大小为5m/s2
D. 物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态
【答案】C
【解析】B、设物体的质量为m,加速度为a,初始时弹簧的压缩量为x0,kx0=mg;当物体位移大小为x时:F+k(x0-x)-mg=ma,由此可得:F=ma+kx;根据F-x图像的斜率可知,弹簧的劲度系数为5N/cm,所以B项错误;
AC、当x=0时:10=ma;x=4cm时,30-mg=ma,联立方程可得:m=2kg,a=5m/s,所以A错误、C正确;
D、物体与弹簧分离时,弹簧恰好恢复到自然长度,所以D错误。
故选:D。
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