题目内容
如图甲所示,轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一小物体(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直线运动,拉力F与物体位移x的关系如图乙所示(g=10
),则下列结论正确的是
A. 物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态
B.物体的质量为3 kg
C.物体的加速度大小为5![]()
D.弹簧的劲度系数为7.5 N/cm
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【答案】C
【解析】
A、物体与弹簧分离时,弹簧恢复原长,故A错误;
BCD、刚开始物体处于静止状态,重力和弹力二力平衡,有:mg=kx
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
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
代入数据解得:m=2kg、k=500N/m=5N/cm
a=5m/s2,故C正确BD错误。
故选C。
【考点】胡克定律;牛顿第二定律
现有一根用新材料制成的金属杆,长为4m,横截面积0.8cm2,要求它受到拉力后的伸长量不超过原长的
,选用同种材料制成样品进行测试,通过测试取得数据如下表:
|
| 250N | 500N | 750N | 1000N | |
| 1m | 0.05cm2 | 0.04cm | 0.08cm | 0.12cm | 0.16cm |
| 2m | 0.05cm2 | 0.08cm | 0.16cm | 0.24cm | 0.32cm |
| 3m | 0.05cm2 | 0.12cm | 0.24cm | 0.36cm | 0.46cm |
| 4m | 0.10cm2 | 0.08cm | 0.16cm | 0.22cm | 0.32cm |
| 4m | 0.20cm2 | 0.04cm | 0.08cm | 0.12cm | 0.16cm |
根据测试结果,可以推导出伸长量
与材料的长度L、材料的截面积S及拉力F之间的函数关系是 (请用符号表达);通过对样品的测试,可知长4m、横截的圆面积为0.8cm2的新金属杆能承受的最大拉力 ;表中有明显误差的数据是 、 .