Question

【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

A.物体的质量为2kg

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

Answer 1

【答案】AC

【解析】

A.开始，物体静止在弹簧上面，弹簧弹力与重力平衡，施加F后即为合力，所以有10=ma ①，此后物体匀加速上升，弹力逐渐变小，当弹簧恢复原长后，物块和弹簧分离，合力为式30-mg=ma ②，联立①②两式，整理得物体重力：mg=20N，质量m=2kg；故A正确.

B.由图可知，从初始弹簧弹力等于重力到弹簧恢复原长，位移为4cm，即弹力等于重力时，弹簧形变量为△x=4cm，劲度系数，故B错误.

C.当弹簧恢复原长后，物块和弹簧分离，合力为 30-mg=ma，又已求得m=2kg，则；故C正确.

D.因为力F随弹簧形变量在不断变化，位移为4cm时弹簧恢复到原长，此后拉力不变表示与弹簧无关，则可知物体与弹簧分离时弹簧恢复原长，故D错误.