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4.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.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态
B.弹簧的劲度系数为7.5N/cm
C.物体的质量为2kg
D.物体的加速度大小为5m/s2

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,弹簧压缩量为4cm;根据以上条件列式分析即可.

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AB错误,CD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.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

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19.下列说法中正确的是(  )
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

9.第22届冬季奥林匹克运动会,于 2014年2月在俄罗斯索契市成功举行,索契冬奥会激起人们对山地滑雪的喜爱.现有一如图所示的雪坡,由AB和BC两段组成,其中A B段是半径为R=5m的$\frac{1}{4}$圆弧,BC段是倾角为θ=37°的斜坡.运动员从A点静止滑下通过B点后飞落到BC上,设运动员连同滑雪装备的总质量为80Kg,不计空气阻力和轨道的摩擦阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6.求:
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.图甲为“探究加速度与力、质量关系”的实验装置,光电门固定在水平气垫导轨上的B点,用不同重物通过水平细线拉动滑块,每次滑块都从同一位置A由静止释放.

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(2)滑块的质量用M表示,重物的质量用m表示,当M与m的大小关系满足M>>m时,可认为细线对滑块的拉力大小等于重物的重力大小;
(3)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间△t,并算出相应滑块经过光电门的速度v,通过描点作出线性图象,即可研究滑块加速度与力的关系.处理数据时应作出v2-m(选填v-m、v2-m、v-$\frac{1}{m}$$v-\frac{1}{m}$或v2-$\frac{1}{m}$)图象.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

13.在处理交通事故中,测定碰撞前瞬间汽车的速度,对于事故责任的认定具有重要的作用.利用v=$\sqrt{4.9}×\frac{△L}{{\sqrt{h_1}-\sqrt{h_2}}}$可以测定事故车辆碰撞前瞬间的速度,其中h1、h2分别是散落物在车上时候的离地高度(散落物可视为质点).如果不计空气阻力,g取9.8m/s2.下列说法正确的是(  )
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B.A、B的落地时间与它们在车上的高度无关
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D.散落物A落地时间与车辆速度的乘积等于△L

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14.一颗手榴弹以v0=10m/s的速度在空中水平飞行,设它爆炸后裂为两块,小块质量为0.2kg,沿原方向以250m/s的速度飞去,那么,质量为0.4kg的大块在爆炸后速度大小和方向是(  )
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C.240 m/s,与v0反向D.110 m/s,与v0同向

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