如图所示,弹簧下面挂一质量为m的物体,物体在竖直方向上作振幅为A的简谐运动,当物体振动到最高点时,弹簧正好为原长,弹簧在弹性限度内,则物体在振动过程中A.物体在
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如图所示,弹簧下面挂一质量为m的物体,物体在竖直方向上作振幅为A的简谐运动,当物体振动到最高点时,弹簧正好为原长,弹簧在弹性限度内,则物体在振动过程中A.物体在
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如图所示,弹簧下面挂一质量为m的物体,物体在竖直方向上作振幅为A的简谐运动,当物体振动到最高点时,弹簧正好为原长,弹簧在弹性限度内,则物体在振动过程中
A.物体在最低点时的弹力大小应为mg
B.弹簧的弹性势能和物体动能总和不变
C.弹簧的最大弹性势能等于2mgA
D.物体的最大动能应等于mgA
答案
C
解析
试题分析:据题意,物体的平衡位置在弹力F和重力G相等的位置,该位置合力为0 ,由于物体的振幅为A,则物体向上只能振动到平衡位置上方距离平衡位置为A的地方,该位置合力为G方向向下;据简谐振动的对称性,向下振动只能振动到距离平衡位置下方距离平衡位置为A的位置,此位置的合力也为G方向向上;如图所示:
所以物体在最低点时的弹力为F-G=G,即弹力F=2G,则A选项错误;由于物体只受到重力和弹力,所以整个系统(球和弹簧)机械能守恒,即物体的动能、重力势能和弹簧的弹性势能之和不变,所以B选项错误;当物体处于最低点时,弹性势能最大,从最高点到最低点,据动能定理有:W
G
-W
弹
=0,即弹性势能与重力势能变化相等,所以弹性势能变化为E=2mgA,所以C选项正确;物体的最大动能出现在平衡位置,从最高点到此平衡位置据机械能守恒定律有:E
总
=E
弹
+E
P
+E
K
,而E
P
=mgA,由于K(2A)
2
/2=2mgA则E
弹
=KA
2
/2=mgA/2,所以E
K
=mgA/2,D选项错误。
举一反三
如图所示,轻杆的一端有一质量m=1kg的小球,另一端有光滑的固定轴O.现给球一初速度,使球和杆一起绕O轴在竖直面内转动,若转动半径R=0.5m,不计空气阻力,g=10m/s
2
,则以下说法正确的是( )
A.无论给球多大的初速度,在最高点杆对球的弹力都不可能为零
B.无论给球多大的初速度,杆弹力方向一定沿杆
C.若给球4m/s的初速度,则球在最高点受到杆向下的拉力作用
D.若给球4.5m/s的初速度,球不能做完整圆周运动
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如图所示,下列四个选项的图中,木块均在固定的斜面上运动,其中图A、B、C中的斜面是光滑的,图D中的斜面是粗糙的,图A、B中的F为木块所受的外力,方向如图中箭头所示,图A、B、D中的木块向下运动.图C中的木块向上运动.在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是( )
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(12分)如图所示,质量为M、内有半径R的半圆形轨道的槽体放在光滑的平台上,左端紧靠一台阶,质量为m的小物体从A点由静止释放,若槽内光滑。 求:
(1)小物体滑到圆弧最低点时的速度大小v
(2)小物体滑到圆弧最低点时,槽体对其支持力N的大小
(3)小物体上升的最大高度h
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(19分)如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,有一长为l的细线,一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球.现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,已知O点到斜面底边的距离s
OC
=L,求:
(1)小球通过最高点A时的速度v
A
.
(2)小球通过最低点B时,细线对小球的拉力.
(3)小球运动到A点或B点时细线断裂,小球滑落到斜面底边时到C点的距离若相等,则l和L应满足什么关系?
题型:不详
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如图所示,P物体推压着轻弹簧置于A点,Q物体放在B点静止,P和Q的质量均为
物体,它们的大小相对于轨道来说可忽略。光滑轨道ABCD中的AB部分水平,BC部分为曲线,CD部分为直径d=5m圆弧的一部分, 该圆弧轨迹与地面相切,D点为圆弧的最高点,各段连接处对滑块的运动无影响。现松开P物体,P沿轨道运动至B点,与Q相碰后不再分开,最后两物体从D点水平抛出,测得水平射程S=2m。
(
) 求:
(1)两物块水平抛出抛出时的速度
(2)两物块运动到D点时对圆弧的压力N
(3)轻弹簧被压缩时的弹性势能
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