题目内容
【题目】如图,弹簧下面挂一质量为m的物体,物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动,当物体振动到最高点时,弹簧正好为原长,弹簧在弹性限度内,重力加速度为g,则在物体振动过程中
A. 物体的最大动能等于mgA
B. 弹簧的最大弹性势能等于2mgA
C. 弹簧的弹性势能和物体动能总和不变
D. 物体在最低点时的弹力大小应为2mg
【答案】BD
【解析】在平衡位置动能最大,由最高点到平衡位置,重力势能减小mgA,动能和弹性势能增加,所以物体的最大动能不等于mgA.故A错误.从最高点到最低点,动能变化为0,重力势能减小2mgA,则弹性势能增加2mgA.而初位置弹性势能为0,在最低点弹性势能最大,为2mgA.故B正确.在运动的过程中,只有重力和弹力做功,系统机械能守恒,弹簧的弹性势能、物体的动能、重力势能之和不变.故C错误.小球做简谐运动的平衡位置处,mg=kx, .当物体振动到最高点时,弹簧正好为原长,可知x=A.所以在最低点时,形变量为2A.弹力大小为2mg.故D正确.故选BD.
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