16.如圖,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,彈簧在彈性限度內(nèi),重力加速度為g,則在物體振動過程中( 。
A.物體的最大動能等于mgA
B.彈簧的最大彈性勢能等于2mgA
C.彈簧的彈性勢能和物體動能總和不變
D.物體在最低點時的彈力大小應為2mg

分析 本題為豎直方向的彈簧振子,重力勢能、動能和彈性勢能三者間相互轉化,機械能總量保持不變.

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、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B正確;
C、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C錯誤;
D、小球做簡諧運動的平衡位置處,mg=kx,x=mgk.當物體振動到最高點時,彈簧正好為原長,可知x=A.所以在最低點時,形變量為2A,彈力大小為2mg,故D正確.
故選:BD.

點評 本題考查彈簧振子的功能關系問題,解決本題的關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.

練習冊系列答案
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A.小物體從斜面體底端滑到頂端的位移大小為$\frac{2\sqrt{3}}{3}$h
B.水平推力F的大小為$\frac{\sqrt{3}}{2}$mg
C.斜面體對小物體的支持力對小物體所不做功
D.繩子的拉力對小物體做功為mgh

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(1)離子在磁場中運動半徑的大;
(2)離子在磁場中運動的時間.

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5.下列說法中正確的是( 。
A.貝克勒爾通過α粒子轟擊鈹核的實驗,發(fā)現(xiàn)了中子的存在
B.盧瑟福發(fā)現(xiàn)了電子并提出了原子結構的“棗糕”模型
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A.撤去外力F的瞬間,物體A的加速度為gsinθ
B.撤去外力F的瞬間,物體B的加速度為$\frac{3gsinθ}{2}$
C.A、B獲得最大速度時,彈簧伸長量為 $\frac{3mgsinθ}{k}$
D.物體A和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒

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