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某同学在实验室中找到一根拉力弹簧,经测量发现其弹力F与弹簧伸长量x的关系如图1所...

某同学在实验室中找到一根拉力弹簧,经测量发现其弹力F与弹簧伸长量x的关系如图1所示(图中F0、F1、x1已知)。现将这根弹簧上端固定,下端接一质量为m的小球,待小球静止后,将小球向下拉一小段距离(在弹簧的弹性限度内),此时弹簧的伸长量为x2,然后由静止释放小球,小球在竖直方向振动。弹簧质量可忽略不计,重力加速度为g。当小球速度达到最大时弹簧的伸长量为

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C 【解析】 试题分析:题中所述弹簧是一种特殊的弹簧,自然状态下,弹簧的各圈是紧密挨在一起的,并且相互是挤压的,如果用将弹簧的一端固定,另一端用一个从零逐渐增大的力拉弹簧,弹簧并不会马上就伸长,而是要大于某一值时才会发生形变,也就是题中的F0,这个力叫做这个弹簧的初始张力。实际上F0是一个临界状态,当作用力为F0时,我们认为弹簧没有伸长,此时弹簧各圈间还接触,但已经没有挤压作用了。对于这样的弹簧我们要注意,F=kx(k为劲度系数,x为形变量)已经不适用了,题中所述弹簧的弹力可表示为F=F0+kx(F0为初始张力,k为劲度系数,x为形变量),由题中的图1可知,。 当小球在竖直方向振动的时候,当弹簧的弹力时小球的速度最大,设此时弹簧的形变量为,则有,代入上面k的表达式,化简可得,故C正确 考点:考查了胡克定律,共点力平衡条件  
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D.F1指向左上方,且β可大于α

 

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B.半径变小,角速度变大,速率变大

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D.半径变小,角速度变小,速率变小

 

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B.不为零,方向向右

C.不为零,方向向左

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