13.如圖甲所示,一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上,上端放置一物體(物體與彈簧不連接),初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上,使物體開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng),拉力F與物體位移x的關(guān)系如圖乙所示(g=10m/s2),則正確的結(jié)論是( 。
A.物體與彈簧分離時(shí),彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)
B.彈簧的勁度系數(shù)為750N/m
C.物體的質(zhì)量為4kg
D.物體的加速度大小為5m/s2

分析 物體一直勻加速上升,從圖象可以看出,物體與彈簧分離后,拉力為30N;剛開始物體處于靜止?fàn)顟B(tài),重力和彈力二力平衡;拉力為10N時(shí),彈簧彈力和重力平衡,合力等于拉力,彈簧壓縮量為4cm;根據(jù)以上條件列式分析即可.

解答 解:A、物體與彈簧分離時(shí),彈簧恢復(fù)原長(zhǎng),故A正確;
B、C、D、剛開始物體處于靜止?fàn)顟B(tài),重力和彈力二力平衡,有
mg=kx         ①
拉力F1為10N時(shí),彈簧彈力和重力平衡,合力等于拉力,根據(jù)牛頓第二定律,有
F1+kx-mg=ma   ②
物體與彈簧分離后,拉力F2為30N,根據(jù)牛頓第二定律,有
F2-mg=ma      ③
代入數(shù)據(jù)解得
m=2kg
k=500N/m
a=5m/s2
故B錯(cuò)誤,C錯(cuò)誤,D正確;
故選:AD.

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是由圖象得出一些相關(guān)物理量,然后根據(jù)牛頓第二定律列方程分析求解

練習(xí)冊(cè)系列答案
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C.傾角改變時(shí),小球從斜面上同一位置滾動(dòng)到底部的時(shí)間與斜面傾角的正弦值成反比
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(1)求物塊下滑到與傾斜傳輸帶速度相同時(shí)所需的時(shí)間;
(2)求物塊運(yùn)動(dòng)到傾斜傳輸帶底端時(shí)的速度大。
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A.①②B.①③C.②③D.②④

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