如圖所示彈簧下面掛一個(gè)質(zhì)量為m的物體,物體在豎直方向作振幅為A的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),當(dāng)物體振動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),彈簧正好為原長(zhǎng).則物體在振動(dòng)過(guò)程中(  )
分析:系統(tǒng)只有重力和彈力做功,機(jī)械能守恒,彈簧的彈性勢(shì)能、物體的動(dòng)能、重力勢(shì)能之和不變;在最低點(diǎn)彈性勢(shì)能最大,根據(jù)能量守恒定律,求出最低點(diǎn)的彈性勢(shì)能;物體在平衡位置動(dòng)能最大,根據(jù)能量守恒發(fā)現(xiàn)從最高點(diǎn)到平衡位置,重力勢(shì)能的減少量全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和彈性勢(shì)能的增加量.
解答:解:A、小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的平衡位置處,mg=kA,A=
mg
k
.所以在最低點(diǎn)時(shí),形變量為2A.彈力大小為2mg;故A正確;
B、在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,只有重力和彈力做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,彈簧的彈性勢(shì)能、物體的動(dòng)能、重力勢(shì)能之和不變.故B錯(cuò)誤;
C、從最高點(diǎn)到最低點(diǎn),動(dòng)能變化為0,重力勢(shì)能減小2mgA,則彈性勢(shì)能增加2mgA.而初位置彈性勢(shì)能為0,在最低點(diǎn)彈性勢(shì)能最大,為2mgA.故C錯(cuò)誤;
D、在平衡位置動(dòng)能最大,由最高點(diǎn)到平衡位置,重力勢(shì)能減小mgA,動(dòng)能和彈性勢(shì)能增加,所以物體的最大動(dòng)能小于mgA,故D錯(cuò)誤;
故選A.
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵抓住簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性以及靈活運(yùn)用能量守恒定律和機(jī)械能守恒定律.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,一輕質(zhì)彈簧下端固定在水平地面上,上端與物體A連接,物體A又與一跨過(guò)定滑輪的不可伸長(zhǎng)的輕繩一端相連,繩另一端懸掛著物體B,B的下面又掛著物體C,A、B、C均處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)剪斷B和C之間的繩子,在A、B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,彈簧始終在彈性限度范圍內(nèi).(已知彈簧的勁度系數(shù)為k,物體A質(zhì)量為3m,B和C質(zhì)量均為2m)試求:
(1)物體A的最大速度;
(2)輕繩對(duì)物體B的最大拉力和最小拉力.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,彈簧下面掛一質(zhì)量為m的物體,物體在豎直方向上作振幅為A的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),當(dāng)物體振動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),彈簧正好為原長(zhǎng),彈簧在彈性限度內(nèi),則物體在振動(dòng)過(guò)程中( 。
A、彈簧的最大彈性勢(shì)能等于2mgAB、彈簧的彈性勢(shì)能和物體動(dòng)能總和不變C、物體在最低點(diǎn)時(shí)的加速度大小應(yīng)為2gD、物體在最低點(diǎn)時(shí)的彈力大小應(yīng)為mg

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

精英家教網(wǎng)某同學(xué)準(zhǔn)備利用如圖所示的裝置探究勁度系數(shù)較大的輕質(zhì)彈簧T的彈性勢(shì)能與其壓縮量之間的關(guān)系.圖中B為一固定在桌面、帶有刻度的平直光滑導(dǎo)軌,小盒C用輕繩懸掛于O點(diǎn),彈簧T左端固定,用小球A沿導(dǎo)軌B向左擠壓彈簧,釋放后球A彈出,射入一較重的小盒C中與小盒C一起向右擺動(dòng),擺動(dòng)的最大角度θ可以被準(zhǔn)確測(cè)出.球A射入盒C后兩者的重心重合,重心距懸點(diǎn)O的距離為L(zhǎng).試問(wèn):
(1)欲完成此探究實(shí)驗(yàn),該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中除了要測(cè)量最大擺角θ和重心距懸點(diǎn)O的距離L外,還需要測(cè)量哪些物理量?寫(xiě)出這些物理量及其字母代號(hào).
(2)通過(guò)上述的物理量可求出彈簧T將球A彈出時(shí)釋放的彈性勢(shì)能EP.寫(xiě)出其計(jì)算表達(dá)式(無(wú)需書(shū)寫(xiě)推導(dǎo)過(guò)程).
(3)下面是本實(shí)驗(yàn)中的幾個(gè)步驟:①按實(shí)驗(yàn)裝置安裝好器材;②用刻度尺測(cè)定C的重心到懸點(diǎn)O的距離L; ③反復(fù)調(diào)節(jié)盒C的位置,使其運(yùn)動(dòng)軌跡平面與光滑軌道在同一平面內(nèi),且盒C靜掛,開(kāi)口正對(duì)導(dǎo)軌末端,A、C兩者重心同高;④用球A壓縮彈簧,使其重心處于軌道的某一刻度線上,記錄此時(shí)的讀數(shù);⑤釋放A球,讓它射入盒C中,一起與C擺動(dòng)到最大高度;⑥記錄最大擺角θ;⑦處理數(shù)據(jù),得出結(jié)論.在上述步驟中還缺少哪些主要步驟?請(qǐng)你寫(xiě)出來(lái).
(4)該實(shí)驗(yàn)除了要保證光滑導(dǎo)軌水平、小球A能正射入小盒C并與C一起運(yùn)動(dòng)以外,還應(yīng)注意些什么?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,一輕質(zhì)彈簧下端固定在水平地面上,上端與物體A連接,物體A又與一跨過(guò)定滑輪的不可伸長(zhǎng)的輕繩一端相連,繩另一端懸掛著物體B,B的下面又掛著物體C,A、B、C均處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)剪斷B和C之間的繩子,則A和B將做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).已知物體A質(zhì)量為3m,B和C質(zhì)量均為2m,A和B振動(dòng)的振幅為d.試求:
(1)物體A振動(dòng)的最大速度;
(2)振動(dòng)過(guò)程中,繩對(duì)物體B的最大拉力和最小拉力.

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科目:高中物理 來(lái)源:江蘇南通地區(qū)2009高考物理第二輪復(fù)習(xí)教學(xué)案人教版 人教版 題型:038

在一根輕彈簧下面掛一質(zhì)量為m的小物體,上端固定.如圖所示,現(xiàn)用一外力把物體往下拉一小段距離,外力撤去后,試證明物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).

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