Question

请高手指点下：高中物理

• 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

Answer 1

这题最最最关键的是要看图~~
两张图片，特别是第二张图，说明了一切问题
1.当位移为零时，题目中说初始时物体处于静止状态，此时弹簧是压缩的，而且弹力等于重力，分析这个时候物体的受力情况，共受三个力，其中重力和弹力平衡了，只收到F作用，所以此时的加速度a1为 F/m=10/m
2.当位移为4以及超过4的时候，F的大小都为30N，说明此时物体已经和弹簧分离了（若还没分离，因为物体做匀加速直线运动，故受恒力，那么F不变，而弹簧弹力会变化，这是不可能的），那么分离的瞬间，弹簧处于原长，故没有弹力，所以只受两个力，F和重力，
那么此时的加速度a2为(F-mg)/m=(30-10m)/m
3.计算：a1=a2
10/m=(30-10m)/m，推出m=2kg，a1=a2=5m/s2，k=5N/cm
所以D为正确答案~~~
希望可以帮到你~~~

Answer 2

最后的F＝30N，则加速度a=F/m-g=30/m-g
一开始的F<30N说明一开始弹簧压缩状态，弹簧的弹力F1=ky，y为弹簧被压缩量
初始状态，F＝10N时，a=(F+F1)/m-g=(10+F1)/m-g
由a=30/m-g可得F1＝20N，当x=4时，弹簧刚好没有弹力，此时物体与弹簧分开（由此可以排除A），说明弹簧一开始的压缩量为4，可得k=F1/x=5（排除B）
由初始物体为静止状态，可得mg=F1,即mg=20,m=2(排除C）
所以a＝30/m-g=30/2-10=5（答案为D）

Answer 3

答案C。

Answer 4

D