题目内容

如图9-8-6所示，原长为30 cm的轻弹簧竖立于地面，下端固定于地面，质量为m=0.1 kg 的物体放到弹簧顶部，物体静止，平衡时弹簧长为26 cm.如果从距地面130 cm处自由下落到弹簧上，当物体压缩弹簧到距地面22 cm时（不计空气阻力，取g=10 m/s2），有（    ）

    图9-8-6

A.物体的动能为1 J                             B.物体的重力势能为1.08 J

C.弹簧的弹性势能为0.08 J                  D.物体的动能与重力势能之和为2.16 J

 

   

解析：由题设条件画出示意图9-8-7，物体距地面26 cm时的位置O即为物体做简谐运动的平衡位置.根据动能的对称性可知，物体距地面22 cm时A′位置的动能与距地面30 cm时A位置的动能相等，因此只需求出物体自由下落到刚接触弹簧时的动能即可，由机械能守恒定律得EkA=mgΔha=0.1×10×1 J=1 J，故选项A正确.据机械能守恒，物体从A到A′的过程中弹性势能的增量为ΔEp=mgΔh=0.1×10×0.08 J=0.08 J，又EpA′-EpA=EpA′=ΔEp=0.08 J，故选项C正确.此处重力势能的零势能面没明确，故A′位置的重力势能不能确定，1.08 J是物体从130 cm处自由下落至A′位置时重力势能的减少量，故选项B、D错误.竖直方向的弹簧振子的重力势能的零点一般取在平衡位置上方（m为振子质量）处，这样在平衡位置处总势能（重力势能和弹簧弹性势能的总和）为零.

  图9-8-7

答案：AC


练习册系列答案
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图9-1-1
某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时，不慎将一选择好的纸带的前面部分损坏了，剩下的一段纸带上各点间的距离，他测出并标在纸带上，如图7-8-6所示.已知打点计时器的周期为0.02 s，重力加速度g=9.8 m/s2.

图7-8-6

(1)利用纸带说明重锤(质量为m kg)通过对应于2、5两点过程中机械能守恒.

________________________________________________________

(2)说明为什么得到的结果是重锤重力势能的减少量ΔEp稍大于重锤动能的增加量ΔEk. ______________.

某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时，不慎将一选择好的纸带的前面部分损坏了，剩下的一段纸带上各点间的距离，他测出并标在纸带上，如图7-8-6所示.已知打点计时器的周期为0.02 s，重力加速度g=9.8 m/s2.

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如图12-3-6所示，在平面xOy内有一沿水平轴x正向传播的简谐横波，波速为3.0 m/s，频率为2.85 Hz，振幅为8.0×10-2 m.已知t=0时，P点质点的位移为y=4.0×10-2 m,速度沿y轴正方向，Q点在P点右方9.0×10-1 m处，对于Q点的质点来说（    )

图12-3-6

A.在t=0时，位移为y=-4.0×10-2 m

B.在t=0时，速度沿y轴负方向

C.在t=0.1 s时，位移为y=-4.0×10-2 m

D.在t=0.1 s时，速度沿y轴正方向

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