Question

如圖所示，彈簧下面掛一質(zhì)量為m的物體，物體在豎直方向上做振幅為A的簡諧運動，當物體振動到最高點時彈簧正好為原長，則物體在振動過程中（　　）

A．物體最大動能應等于mgA

B．彈簧的彈性勢能和物體動能總和保持不變

C．彈簧最大彈性勢能等于2mgA

D．物體在最低點時的彈力大于2mg

Answer 1

分析：只有重力和彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒，彈簧的彈性勢能、物體的動能、重力勢能之和不變；在最低點彈性勢能最大，根據(jù)能量守恒定律，求出最低點的彈性勢能；物體在平衡位置動能最大，根據(jù)能量守恒發(fā)現(xiàn)從最高點到平衡位置，重力勢能的減少量全部轉(zhuǎn)化為動能和彈性勢能的增加量．

解答：解：A、在平衡位置動能最大，由最高點到平衡位置，重力勢能減小mgA，動能和彈性勢能增加，所以物體的最大動能不等于mgA．故A錯誤．
B、在運動的過程中，只有重力和彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒，彈簧的彈性勢能、物體的動能、重力勢能之和不變．故B錯誤．
C、從最高點到最低點，動能變化為0，重力勢能減小2mgA，則彈性勢能增加2mgA．而初位置彈性勢能為0，在最低點彈性勢能最大，為2mgA．故C正確．
D、小球做簡諧運動的平衡位置處，mg=kA，A=

mg

k

．所以在最低點時，形變量為2A．彈力大小為2mg．故D錯誤．
故選C．

點評：解決本題的關(guān)鍵抓住簡諧運動的對稱性以及靈活運用能量守恒定律和機械能守恒定律．