Question

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/m
• C、物体的质量为2kg
• D、物体的加速度大小为5m/s²

Answer 1

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．