Question

【題目】如圖甲所示，輕質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。現用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開始向上做勻加速直線運動，拉力F與物體位移x的關系如圖乙所示(g=10m/s2)，求：

（1）物體的質量m；

（2）物體的加速度大小a；

（3）彈簧的勁度系數k。

Answer 1

【答案】（1）2kg（2）5m/s2（3）500N/m

【解析】

由題意，剛開始物體處于靜止狀態，重力和彈力二力平衡，有：

mg=kx①

拉力F1為10N時，彈簧彈力和重力平衡，合力等于拉力，根據牛頓第二定律，有

F1+kx-mg=ma ②

物體與彈簧分離后，拉力F2為30N，根據牛頓第二定律，有

F2-mg=ma ③

x=0.04cm，代入數據，聯立解得：

m=2kg

a=5m/s2

k=500N/m