题目内容

如图8所示,劲度系数为k的竖直轻弹簧下面挂一个质量为m的物体,物
体在竖直方向做简谐运动,当物体振动到最高点时,弹簧正好为原长.则
物体在振动过程中
A.物体在最低点时受的弹力大小为mgB.弹簧的最大弹性势能等于
C.弹簧的弹性势能和物体的动能总和不变D.物体的最大动能应等子
B
本题为竖直方向的弹簧振子,重力势能、动能和弹性势能三者间相互转化,机械能总量保持不变
解:A、小球从最高点先向下加速,到达平衡位置时速度达到最大,此后继续向下做减速运动;
平衡位置,有mg=kx
故最低点弹力k(2x)=2mg,故A错误;
B、小球到最低点时,动能减为零,由系统机械能守恒定律得到,弹性势能最大,重力势能减小量等于弹性势能的增加量,等于mg(2x)=mg(2,故B正确;
C、小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能总量守恒,故C错误;
D、当物体运动到平衡位置时,动能最大,根据系统机械能守恒定律,有
mgx=Ep+Ek
mg=kx
故Ek,D错误;
故选B.
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