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(2013?徐州三模)如图,弹簧的一端固定在水平面上,另一端与质量为1Kg的小球相连,小球原来处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在小球上,使小球开始向上做匀加速直线运动,经0.2s 弹簧刚好恢复到原长,此时小球的速度为1m/s,整个过程弹簧始终在弹性限度内,g 取10m/S2.则( )试题及答案-多选题-云返教育
试题详情
(2013?徐州三模)如图,弹簧的一端固定在水平面上,另一端与质量为1Kg的小球相连,小球原来处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在小球上,使小球开始向上做匀加速直线运动,经0.2s 弹簧刚好恢复到原长,此时小球的速度为1m/s,整个过程弹簧始终在弹性限度内,g 取10m/S
2
.则( )
试题解答
A:B
解:A、小球从静止开始向上做匀加速直线运动,经0.2s 弹簧刚好恢复到原长,此时小球的速度为1m/s;
根据平均速度公式,位移:x=
v
t=
v
2
t=
1
2
×0.2m=0.1m;
加速度:a=
△v
△t
=
1-0
0.2
m/s
2
=5m/s
2
;
刚开始弹簧静止,故mg=kx,解得:k=
mg
x
=
1×10
0.1
N/m=100N/m,故A正确;
B、对小球受力分析,受重力、拉力和弹力,根据牛顿第二定律,有:F-mg+k(x-
1
2
at
2
)=ma;
解得:F=5+250t
2
(t≤0.2s)
拉力F的功率:P=Fv=Fat=(5+250t
2
)×5t,当t=0.2s时,拉力功率达到最大,为P
m
=15W,故B正确;
C、在0~0.2s 内拉力F=5+250t
2
(t≤0.2s),逐渐增加,最大为15N,位移为0.1m,故拉力功小于15N×0.1m,即小于1.5J,故C错误;
D、在0~0.2s 内拉力做正功,故小球和弹簧组成的系统机械能增加,故D错误;
故选AB.
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