Question

如图所示,弹簧下端挂一质量为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,则物体在振动过程中(    )

A.物体在最低点时的弹力大小应为2mg

B.弹簧的弹性势能和物体动能总和不变

C.弹簧的最大弹性势能等于2mgA

D.物体的最大动能应等于mgA

 

Answer 1

【答案】

AC

【解析】由于物体振动到最高点时,弹簧正好为原长,故该点处物体的加速度大小为g,方向竖直向下,根据振动的对称性,物体在最低点时的加速度大小也为g,方向竖直向上,由牛顿第二定律F-mg=ma,而a=g得物体在最低点时的弹力大小应为2mg,A选项正确;在振动过程中弹簧的弹性势能､物体动能及物体的重力势能总和不变,B选项错误;从最高点运动到最低点时,由机械能守恒得重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加,故弹簧的最大弹性势能等于2mgA,C选项正确;物体在平衡位置时具有最大动能,从最高点到平衡位置的过程中,由动能定理得E_km=mgA-W_弹簧,故D选项错误.