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如图a所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一质量为2kg的物体(物体与...

manfen5.com 满分网如图a所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一质量为2kg的物体(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的关系如图b所示(g=10m/s2),则正确的结论是( )
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3kg
D.物体的加速度大小为5m/s2
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. 【解析】 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=5N/cm a=5m/s2 故B错误,C错误,D正确; 故选D.
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考点分析:
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A.0
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A.(m+M)g-ma
B.M(g-a)-ma
C.(M-m)g+ma
D.Mg-ma
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