Question

【題目】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A（與彈簧固聯(lián)），在物體A的上方再放上物體B，初始時(shí)物體A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體B上，使物體B-直豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，拉力F與物體B的位移x之間的關(guān)系如圖乙所示。已知經(jīng)過(guò)t=0.1s物體A、B分離，物體A的質(zhì)量為mA=lkg，重力加速度g=l0m／s2，求：

(1)物體B的質(zhì)量mB；

(2)彈簧的勁度系數(shù)k。

Answer 1

【答案】(1)mB=1Kg；；(2)

【解析】試題分析：有圖象分析可知，初始，物體靜止在彈簧上面，彈簧彈力與重力平衡，施加F后即為合力，物體勻加速上升，彈簧上的彈力逐漸變小，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，此時(shí)物塊和彈簧分離，此后物體受到恒定的力F=15N和重力做勻加速運(yùn)動(dòng)．根據(jù)牛頓第二定律分別列出起始和分離狀態(tài)時(shí)的方程聯(lián)立可解得。

(1)根據(jù)牛頓第二定律有：

對(duì)AB整體，當(dāng)時(shí)，拉力

分離后，對(duì)物體B有：

其中：，,

代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得：，；

(2)分離前，AB一起上升的高度：

根據(jù)胡克定律，有。

點(diǎn)晴：本題考查圖象的識(shí)別，從圖象中獲取信息是物理的一項(xiàng)基本能力，獲取信息后能否根據(jù)獲取的信息分析過(guò)程，靈活運(yùn)用好牛頓第二定律是關(guān)鍵。