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如图所示,弹簧下面挂一质量为m的物体,物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动,当物...

如图所示,弹簧下面挂一质量为m的物体,物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动,当物体振动到最高点时弹簧正好为原长,则物体在振动过程中( )
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A.物体最大动能应等于mgA
B.弹簧的弹性势能和物体动能总和保持不变
C.弹簧最大弹性势能等于2mgA
D.物体在最低点时的弹力大于2mg
只有重力和弹力做功,系统机械能守恒,弹簧的弹性势能、物体的动能、重力势能之和不变;在最低点弹性势能最大,根据能量守恒定律,求出最低点的弹性势能;物体在平衡位置动能最大,根据能量守恒发现从最高点到平衡位置,重力势能的减少量全部转化为动能和弹性势能的增加量. 【解析】 A、在平衡位置动能最大,由最高点到平衡位置,重力势能减小mgA,动能和弹性势能增加,所以物体的最大动能不等于mgA.故A错误. B、在运动的过程中,只有重力和弹力做功,系统机械能守恒,弹簧的弹性势能、物体的动能、重力势能之和不变.故B错误. C、从最高点到最低点,动能变化为0,重力势能减小2mgA,则弹性势能增加2mgA.而初位置弹性势能为0,在最低点弹性势能最大,为2mgA.故C正确. D、小球做简谐运动的平衡位置处,mg=kA,A=.所以在最低点时,形变量为2A.弹力大小为2mg.故D错误. 故选C.
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考点分析:
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A.L1>L3
B.L4>L3
C.L1=L4
D.L1=L2
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