14.如圖甲所示,小物體從豎直彈簧上方離地高h1處由靜止釋放,其動能Ek與離地高度h的關(guān)系如圖乙所示,其中高度從h1下降到h2階段圖象為直線,其余部分為曲線,h3對應圖象的最高點,輕彈簧勁度系數(shù)為k,小物體質(zhì)量為m,重力加速度為g,以下說法正確的是( 。
A.小物體下降至高度h2時,小物體的動能最大
B.小物體下落至高度h3時,小物體所受合外力最大
C.小物體下落至高度h3時,彈簧的彈性勢能與小物體的重力勢能之和最小
D.小物體從高度h1下降到h5,彈簧的彈性勢能為mg(h1-h5

分析 高度從h1下降到h2,圖象為直線,該過程是自由落體,h1-h2的坐標就是自由下落的高度,此時的加速度也就是自由落體加速度g;h3點是速度最大的位置,此時重力和彈力相等,合外力為零;h4點與h2點物體的動能相同,根據(jù)功能關(guān)系即可求得彈簧的彈性勢能.

解答 解:AB、由乙圖知,小物體下落至高度h3時動能最大,速度最大,此時彈簧的彈力與重力二力平衡,合外力為零,故AB錯誤.
C、對小物體和彈簧組成的系統(tǒng),由于只有重力和彈力做功,所以系統(tǒng)的機械能守恒,則知小物體下落至高度h3時,動能最大,彈簧的彈性勢能與小物體的重力勢能之和最小,故C正確.
D、小物體從高度h1下降到h5,動能變化量為零,重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量,所以彈簧的最大彈性勢能為:mg(h1-h5).故D正確.
故選:CD

點評 本題的關(guān)鍵要能正確分析物體的運動情況和能量轉(zhuǎn)化情況,要注意在壓縮彈簧的過程中,彈力是個變力,加速度是變化的,當速度等于零時,彈簧被壓縮到最短.

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A.物塊的質(zhì)量B.物塊與桌面之間的滑動摩擦力
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