如圖所示彈簧下面掛一個質(zhì)量為m的物體,物體在豎直方向作振幅為A的簡諧運(yùn)動,當(dāng)物體振動到最高點(diǎn)時,彈簧正好為原長.則物體在振動過程中(  )
分析:系統(tǒng)只有重力和彈力做功,機(jī)械能守恒,彈簧的彈性勢能、物體的動能、重力勢能之和不變;在最低點(diǎn)彈性勢能最大,根據(jù)能量守恒定律,求出最低點(diǎn)的彈性勢能;物體在平衡位置動能最大,根據(jù)能量守恒發(fā)現(xiàn)從最高點(diǎn)到平衡位置,重力勢能的減少量全部轉(zhuǎn)化為動能和彈性勢能的增加量.
解答:解:A、小球做簡諧運(yùn)動的平衡位置處,mg=kA,A=
mg
k
.所以在最低點(diǎn)時,形變量為2A.彈力大小為2mg;故A正確;
B、在運(yùn)動的過程中,只有重力和彈力做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,彈簧的彈性勢能、物體的動能、重力勢能之和不變.故B錯誤;
C、從最高點(diǎn)到最低點(diǎn),動能變化為0,重力勢能減小2mgA,則彈性勢能增加2mgA.而初位置彈性勢能為0,在最低點(diǎn)彈性勢能最大,為2mgA.故C錯誤;
D、在平衡位置動能最大,由最高點(diǎn)到平衡位置,重力勢能減小mgA,動能和彈性勢能增加,所以物體的最大動能小于mgA,故D錯誤;
故選A.
點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵抓住簡諧運(yùn)動的對稱性以及靈活運(yùn)用能量守恒定律和機(jī)械能守恒定律.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,一輕質(zhì)彈簧下端固定在水平地面上,上端與物體A連接,物體A又與一跨過定滑輪的不可伸長的輕繩一端相連,繩另一端懸掛著物體B,B的下面又掛著物體C,A、B、C均處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)剪斷B和C之間的繩子,在A、B運(yùn)動過程中,彈簧始終在彈性限度范圍內(nèi).(已知彈簧的勁度系數(shù)為k,物體A質(zhì)量為3m,B和C質(zhì)量均為2m)試求:
(1)物體A的最大速度;
(2)輕繩對物體B的最大拉力和最小拉力.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,彈簧下面掛一質(zhì)量為m的物體,物體在豎直方向上作振幅為A的簡諧運(yùn)動,當(dāng)物體振動到最高點(diǎn)時,彈簧正好為原長,彈簧在彈性限度內(nèi),則物體在振動過程中(  )
A、彈簧的最大彈性勢能等于2mgAB、彈簧的彈性勢能和物體動能總和不變C、物體在最低點(diǎn)時的加速度大小應(yīng)為2gD、物體在最低點(diǎn)時的彈力大小應(yīng)為mg

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

精英家教網(wǎng)某同學(xué)準(zhǔn)備利用如圖所示的裝置探究勁度系數(shù)較大的輕質(zhì)彈簧T的彈性勢能與其壓縮量之間的關(guān)系.圖中B為一固定在桌面、帶有刻度的平直光滑導(dǎo)軌,小盒C用輕繩懸掛于O點(diǎn),彈簧T左端固定,用小球A沿導(dǎo)軌B向左擠壓彈簧,釋放后球A彈出,射入一較重的小盒C中與小盒C一起向右擺動,擺動的最大角度θ可以被準(zhǔn)確測出.球A射入盒C后兩者的重心重合,重心距懸點(diǎn)O的距離為L.試問:
(1)欲完成此探究實(shí)驗,該同學(xué)在實(shí)驗過程中除了要測量最大擺角θ和重心距懸點(diǎn)O的距離L外,還需要測量哪些物理量?寫出這些物理量及其字母代號.
(2)通過上述的物理量可求出彈簧T將球A彈出時釋放的彈性勢能EP.寫出其計算表達(dá)式(無需書寫推導(dǎo)過程).
(3)下面是本實(shí)驗中的幾個步驟:①按實(shí)驗裝置安裝好器材;②用刻度尺測定C的重心到懸點(diǎn)O的距離L; ③反復(fù)調(diào)節(jié)盒C的位置,使其運(yùn)動軌跡平面與光滑軌道在同一平面內(nèi),且盒C靜掛,開口正對導(dǎo)軌末端,A、C兩者重心同高;④用球A壓縮彈簧,使其重心處于軌道的某一刻度線上,記錄此時的讀數(shù);⑤釋放A球,讓它射入盒C中,一起與C擺動到最大高度;⑥記錄最大擺角θ;⑦處理數(shù)據(jù),得出結(jié)論.在上述步驟中還缺少哪些主要步驟?請你寫出來.
(4)該實(shí)驗除了要保證光滑導(dǎo)軌水平、小球A能正射入小盒C并與C一起運(yùn)動以外,還應(yīng)注意些什么?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一輕質(zhì)彈簧下端固定在水平地面上,上端與物體A連接,物體A又與一跨過定滑輪的不可伸長的輕繩一端相連,繩另一端懸掛著物體B,B的下面又掛著物體C,A、B、C均處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)剪斷B和C之間的繩子,則A和B將做簡諧運(yùn)動.已知物體A質(zhì)量為3m,B和C質(zhì)量均為2m,A和B振動的振幅為d.試求:
(1)物體A振動的最大速度;
(2)振動過程中,繩對物體B的最大拉力和最小拉力.

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科目:高中物理 來源:江蘇南通地區(qū)2009高考物理第二輪復(fù)習(xí)教學(xué)案人教版 人教版 題型:038

在一根輕彈簧下面掛一質(zhì)量為m的小物體,上端固定.如圖所示,現(xiàn)用一外力把物體往下拉一小段距離,外力撤去后,試證明物體做簡諧運(yùn)動.

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同步練習(xí)冊答案