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拉物体，使物体由静止开始竖直向上做匀加速运动

Question

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拉物体，使物体由静止开始竖直向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x的关系如图乙所示，g=10m/s²，下列结论正确的是（　　）

A. 弹簧的劲度系数为150N/m

B. 物体的质量为2.5kg

C. 物体的加速度大小为4m/s²

D. 初始时刻弹簧的弹性势能为0.75J

Answer 1

AB、开始，物体静止在弹簧上面，弹簧弹力与重力平衡，施加F后即为合力，所以有10=ma①，此后物体匀加速上升，弹力逐渐变小，当弹簧恢复原长后，物块和弹簧分离，合力为25-mg=ma②，联立①②两式，整理得物体重力：mg=15N，质量m=1.5Kg；
由图可知，从初始弹簧弹力等于重力到弹簧恢复原长，位移为10cm，即弹力等于重力时，弹簧形变量为△X=10cm=0.1m，劲度系数k=(mg)/(△x)=(mg)/(△x)=(15)/(0.1)=150N/m，故A正确，B错误；
C、当弹簧恢复原长后，物块和弹簧分离，合力为 25N-mg=ma，又已求得m=1.5Kg，则a=(25-15)/(1.5)m/s²=6.7m/s²，故C错误；
D、初始时刻弹簧的弹性势能为EP=(1)/()kx²=(1)/()×150×（0.1）²=0.75J，故D正确．
故选：AD