题目内容

精英家教网如图所示,劲度系数为k的轻弹簧下端固定在地面上,上端与一质量为m的小球相连且处于静止状态.现用力F将小球缓慢上移,直到弹簧恢复原长.然后撤掉该力,小球从静止开始下落,下落过程中的最大速度为v(不计空气阻力,重力加速度为g).下列说法正确的是(  )
A、小球缓慢上移过程中,力F做功为
m2g2
k
B、撤掉力F后,小球从静止下落到最大速度v的过程中,克服弹簧弹力做的功为
m2g2
k
-
1
2
mv2
C、小球的速度最大时,弹簧的弹性势能为零
D、弹簧的弹性势能最大时,小球的加速度为零
分析:由做功表达式,结合胡克定律,由平均力做功,即可求解;
根据动能定理,选取研究过程,即可求解克服弹簧弹力做的功;
当速度最大时,弹簧的弹性势能不为零,而弹簧的弹性势能最大时,速度为零.
解答:解:A、球处于平衡位置时,则有:mg=kx;小球缓慢上移过程中,拉力是变力,取平均值,根据做功表达式,则有:W=
mg
2
×
mg
k
=
m2g2
2k
,故A错误;
B、小球从静止下落到最大速度v的过程中,根据动能定理,则有:mg
mg
k
-W克=
1
2
mv2
,
解得:W克=
m2g2
k
-
1
2
mv2,故B正确;
C、由题意可知,速度最大时,弹力与重力相等,加速度为零,而弹簧的弹性势能不为零,故C错误;
D、弹簧的弹性势能最大时,小球的速度为零,弹簧形变量最大,弹力大于重力,则加速度不为零,故D错误;
故选:B.
点评:考查做功表达式,掌握变力做功的求法,理解动能定理的应用,注意力做功的正负.
练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网