17.如圖a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),初始時物體處于靜止狀態(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動,拉力F與物體位移x的關(guān)系如圖b所示(g=10m/s2),則正確的結(jié)論是( 。
A.物體與彈簧分離時,彈簧處于壓縮狀態(tài)
B.彈簧的勁度系數(shù)為5N/cm
C.物體的質(zhì)量為2.5kg
D.物體的加速度大小為5m/s2

分析 物體與彈簧分離時,彈簧處于原長狀態(tài).由圖讀出x=0時和x=4cm時F的值,由這兩個狀態(tài),由牛頓第二定律分別列式,聯(lián)立可求得物體的質(zhì)量和加速度,再由胡克定律求彈簧的勁度系數(shù).

解答 解:A、由圖知:當x≥4cm時,F(xiàn)保持不變,說明物體不再受彈簧的彈力,可知x=4cm時物體與彈簧開始分離,彈簧處于原長狀態(tài),故A錯誤.
CD、初始時物體處于靜止狀態(tài),合力為0,x=0時,當加上F時物體的合力等于此時F的值,為 F1=10N,由牛頓第二定律得:F1=ma.
當x=4cm時F的值為 F2=30N,由牛頓第二定律得  F2-mg=ma,聯(lián)立解得 m=2kg,a=5m/s2.故C錯誤,D正確.
B、彈簧原來的壓縮量 x=4cm-0=4cm,由胡克定律有 mg=kx,得 k=5N/cm,故B正確.
故選:BD

點評 本題的關(guān)鍵是明確物體的受力情況,知道物體與彈簧分離時,它們間的彈力為零這一臨界條件,還要把握x=0時物體的合力等于F,分別根據(jù)牛頓第二定律列方程研究.

練習冊系列答案
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16.圖甲為某同學測量兩節(jié)干電池電動勢和內(nèi)電阻的電路圖,其中虛線框內(nèi)為用毫安表改裝成雙量程電壓表的電路,請完成下列問題:

(1)毫安表的內(nèi)阻為100Ω,滿偏電流為3mA,R1和R2為定值電阻,其中R2=3000Ω,若使用a和b接線柱,電壓表量程為12V,則R1=900Ω,若使用a和c接線柱,電壓表的量程為3V;
(2)實驗主要步驟如下:
①在閉合開關(guān)S1前,將開關(guān)S2撥向c,并將電阻箱R的讀數(shù)調(diào)到最大(選填“最大”或“最小”),然后閉合開關(guān)S1;
②多次調(diào)節(jié)電阻箱,記下相應的電流表的示數(shù)I和電阻箱的讀數(shù)R,根據(jù)所測數(shù)據(jù)在圖乙坐標系中描繪出$\frac{1}{I}$-$\frac{1}{R}$圖象;
③由圖象求得電源的電動勢E=2.86V,內(nèi)阻r=1.44Ω(結(jié)果保留三位有效數(shù)字).

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A.滑出瞬間,小木塊的速度為2m/sB.滑出瞬間,小木塊的速度為$\frac{3}{2}$m/s
C.滑出瞬間,長木板的速度為2m/sD.滑出瞬間,長木板的速度為4m/s

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5.在海濱游樂場有一種滑沙的娛樂活動深受游客喜歡.如圖所示,人坐在滑板上從斜坡高處的A點由靜止開始滑下,滑到斜坡底部B點后沿水平滑道再滑行一段距離到C點停下,滑板與兩滑道間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5,不計空氣阻力,斜坡傾角θ=37°.斜坡滑道與水平滑道間為圓弧過渡,速度由斜面方向轉(zhuǎn)為水平方向時大小不變.不計空氣阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)若人和滑板的總質(zhì)量為m=65kg,求人在斜坡上下滑時的加速度a1的大?
(2)已知下滑的起點A到底端B的長度L=60m,為了確保游客的人身安全,假如你是設(shè)計師,經(jīng)推算確定B點到C點的水平距離x至少要多大距離?

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(2)打點計時器打計數(shù)點3時,物體的速度大小v3=0.32 m/s,
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A.從左向右看,線框沿順時針方向旋轉(zhuǎn)
B.從左向右看,線框沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)
C.電池輸出的電功率大于線框旋轉(zhuǎn)的機械功率
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A.v1:v2:v3=1:3:5
B.三個小球落到水平面上的時間相同
C.三個小球落到水平面上的速度相同
D.三個小球落到水平面上的速度與水平面的夾角相同

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