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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.物体的加速度大小为5m/s2
B.弹簧的劲度系数为7.5N/cm
C.物体的质量为3kg
D.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态

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、B、C、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B错误,C错误,A正确;
D、物体与弹簧分离时,弹簧恢复原长,故D错误;
故选:A.

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

14.洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附在筒壁上,如图所示,则此时衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力这三个力作用,其中弹力提供衣物随筒壁做圆周运动的向心力,当圆筒的转速增大以后,物体所受摩擦力将不变(填“增大、减小或不变”).

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

15.如图所示的电路,1、2、3、4、5、6 为连接点的标号.在开关闭合后,发现小灯泡不亮.现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点.
(1)为了检测小灯泡以及3根导线,在连接点1、2已接好的情况下,应当选用多用电表的电压档,在连接点1、2同时断开的情况下.应当选用多用电表的欧姆档.
(2)在开关闭合情况下,若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势,则表明开关或连接点5、6可能有故障.
(3)将小灯泡拆离电路,写出用多用电表检测小灯泡是否有故障的具体步骤.
①旋转选择旋钮,使指针指到欧姆档.
②将红、黑表笔相短接,进行欧姆档调零
③测量小灯泡的电阻,如电阻无穷大,表明小灯泡有故障.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

12.关于惯性,下列说法中正确的是(  )
A.物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性
B.同一汽车,速度越快,越难刹车,说明物体速度越大,惯性越大
C.乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球的惯性小的缘故
D.已知月球上的重力加速度是地球上的$\frac{1}{6}$,故一个物体从地球移到月球惯性减小为$\frac{1}{6}$

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

19.“探究加速度与力的关系”的实验装置如图甲.改变砂和砂桶质量,重新测出对应的加速度,多次测量后得到小车的加速度a和拉力F的数据如表(小车质量保持不变).
F/N0.200.400.600.801.00
a/(m•s-20.100.210.300.390.51

①根据表中的数据在图乙坐标图上作出a-F图象;
②由图象得到的实验结论是小车的质量不变时,小车的加速度与它所受的力成正比.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

9.两个大小相同的小球带有同种电荷,质量分别为m1和m2,带电量分别为q1和q2,用绝缘细线悬挂后,因静电力排斥而使两悬线张开,与竖直方向的夹角分别为α1和α2,且两球处于同一水平线上,如图所示.若α12,则下列判断正确的是(  )
A.m1一定等于m2B.q1一定等于q2
C.一定满足$\frac{q_1}{m_1}=\frac{q_2}{m_2}$D.必然同时满足q1=q2,m1=m2

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距L=2m,顶端接阻值R=9Ω的电阻.质量m=0.1kg、电阻r=lΩ的金属棒在磁场边界上方某处由静止释放,金属棒和导轨接触良好,磁感应强度B=IT的匀强磁场与导轨所在平面垂直,磁场足够大,如图所示,不计导轨电阻,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)金属棒在磁场中运动时,流过电阻R的电流方向;
(2)金属棒运动的最大速度;
(3)金属棒以稳定的速度下滑时,电阻R消耗的热功率.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

13.传统杂技表演中有一个节目叫做“水流星”,节目表演时,盛水的杯子在竖直平面内做圆周运动,当杯子运动到最高点时,杯里面的水也不流出来,这是因为(  )
A.水处于失重状态,不受重力的作用了
B.水受平衡力作用,合力为0
C.最高点时杯子中的水运动速度很大,重力小于或等于向心力
D.杯子特殊,杯底对水有吸力

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

14.(B)一质量为M=1.2kg的物块静止在光滑水平桌面上,一质量为m=20g的子弹以水平速度v0=100m/s射入物块,在很短的时间内以水平速度10m/s穿出.则子弹穿出木块时,子弹动量改变量的大小为1.8kg•m/s,木块获得的水平初速度大小为1.5m/s.

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