题目内容
一根轻质弹簧悬挂在横梁上,在竖直方向上呈自然状态,现将一个质量为0.2kg的小球轻轻地挂在弹簧下端,在弹力和重力的共同作用下,小球做振幅为0.1m的简谐运动,设振动的平衡位置处为重力势能的零势面,则在整个振动过程中
- A.弹簧的弹性势能的最大值为0.4J
- B.弹簧的弹性势能的最大值为0.2J
- C.系统的总机械能为0.4J
- D.系统的总机械能为0.2 J
AD
弹簧伸长量最大时弹性势能最大,即最低点时弹簧有最大弹性势能,故
。由机械能守恒定律可知,弹簧和小球在振动的过程中总机械能等于最大弹性势能,所以
。选项AD正确。
小球在初始位置时的重力势能
,弹性势能
=0,动能
=0,机械能
,系统机械能守恒,故总机械能为0.2J,选项D正确。
弹簧伸长量最大时弹性势能最大,即最低点时弹簧有最大弹性势能,故
小球在初始位置时的重力势能
练习册系列答案
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在探究弹簧振子(如图在一根轻质弹簧下悬挂质量为m的重物,让其在竖直方向上振动)振动周期T与物体质量m间的关系的实验中:
(1)如图1,某同学尝试用DIS测量周期,把弹簧振子挂在力传感器的挂钩上,图中力传感器的引出端A应接到______.使重物做竖直方向小幅度振动,当力的测量值最大时重物位于______.若测得连续N个力最大值之间的时间间隔为t,则重物的周期为______.

(2)为了探究周期T与质量m间的关系,某同学改变重物质量,多次测量,得到了下表中所示的实验数据.为了得到T与m的明确关系,该同学建立了如图2的坐标系,并将横轴用来表示质量m,请在图中标出纵轴表示的物理量,然后在坐标系中画出图线.
| m/kg | T/s | |
| 0.10 | 0.14 | |
| 0.20 | 0.20 | |
| 0.40 | 0.28 | |
| 0.60 | 0.35 | |
| 0.80 | 0.40 |