题文
如图8所示,劲度系数为k的竖直轻弹簧下面挂一个质量为m的物体,物
体在竖直方向做简谐运动,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.物体在最低点时受的弹力大小为mgB.弹簧的最大弹性势能等于
C.弹簧的弹性势能和物体的动能总和不变D.物体的最大动能应等子
题型:未知 难度:其他题型
答案
B
解析
本题为竖直方向的弹簧振子,重力势能、动能和弹性势能三者间相互转化,机械能总量保持不变
解:A、小球从最高点先向下加速,到达平衡位置时速度达到最大,此后继续向下做减速运动;
平衡位置,有mg=kx
故最低点弹力k(2x)=2mg,故A错误;
B、小球到最低点时,动能减为零,由系统机械能守恒定律得到,弹性势能最大,重力势能减小量等于弹性势能的增加量,等于mg(2x)=mg(2
,故B正确;
C、小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能总量守恒,故C错误;
D、当物体运动到平衡位置时,动能最大,根据系统机械能守恒定律,有
mgx=Ep+Ek
mg=kx
故Ek<
,D错误;
故选B.
考点
据考高分专家说,试题“如图8所示,劲度系数为k的竖直轻弹簧下面.....”主要考查你对 [简谐运动的概念 ]考点的理解。
简谐运动的概念
简谐运动:
1、机械振动的定义:物体在平衡位置附近所做的往复运动叫做机械振动,简称振动。
2、简谐运动的定义:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的复力的作用下振动简谐运动是最简单,最基本的机械振动叫做简谐运动。
3、简谐运动的特征:回复力F=-kx,加速度a=-kx/m,方向与位移方向相反,总指向平衡位置。简谐运动是一种变加速运动,在平衡位置时,速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大。
4、简谐运动的判定:要判定一个物体的运动是简谐运动,首先要判定这个物体的运动是机械振动,即看这个物体是不是做的往复运动;看这个物体在运动过程中有没有平衡位置;看当物体离开平衡位置时,会不会受到指向平衡位置的回复力作用,物体在运动中受到的阻力是不是足够小。然后再找出平衡位置并以平衡位置为原点建立坐标系,再让物体沿着x轴的正方向偏离平衡位置,求出物体所受回复力的大小,若回复力为F=-kx,则该物体的运动是简谐运动。


