Question

（2013·北京东城二模，19题）如图所示(a)，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＝10 m/s²)，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．弹簧的劲度系数为7.5 N/cm

C．物体的质量为3 kg

D．物体的加速度大小为5 m/s²

 

 

 

 

 

 

 

Answer 1

 

【答案】D

【解析】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，弹簧压缩量为4cm；根据以上条件列式分析如下：物体与弹簧分离时，弹簧恢复原长，故A错误；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．