如图所示,一根轻质弹簧上端固定在天花板上,下端挂一重物(可视为质点),重物静止时处于B位置.现用手托重物使之缓慢上升至A

如图所示,一根轻质弹簧上端固定在天花板上,下端挂一重物(可视为质点),重物静止时处于B位置.现用手托重物使之缓慢上升至A位置,此时弹簧长度恢复至原长.之后放手,使重物从静止开始下落,沿竖直方向在A位置和C位置(图中未画出)之间做往复运动.重物运动过程中弹簧始终处于弹性限度内.关于上述过程(不计空气阻力),下列说法中正确的是(  )
A.重物在C位置时,其加速度的大小等于当地重力加速度的值
B.在重物从A位置下落到C位置的过程中,重力的冲量大于弹簧弹力的冲量
C.在手托重物从B位置缓慢上升到A位置的过程中,手对重物所做的功等于重物往复运动过程中所具有的最大动能
D.在重物从A位置到B位置和从B位置到C位置的两个过程中,弹簧弹力对重物所做功之比是1:4
wubenhua2008 1年前 已收到1个回答 举报

d6d6 幼苗

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解题思路:物体以B为平衡位置做简谐运动,结合简谐运动的对称性分析加速度情况;根据动能定理分析能量变化情况,根据动量定理分析各个力的冲量情况;

A、物体以B为平衡位置做简谐运动,根据对称性,最低点的加速度与最高点的加速度大小相等、方向相反,最高点只受重力,加速度为g,故最低点的加速度大小也为g,故A正确;
B、在重物从A位置下落到C位置的过程中,动量的改变量为零,根据动量定理,有mgt-Ft=0,故重力的冲量等于弹簧弹力的冲量,故B错误;
C、在手托重物从B位置缓慢上升到A位置在到返回B位置过程中,重力做功为零,弹力做功为零,故手对重物所做的功等于重物往复运动过程中所具有的最大动能,故C正确;
D、根据胡克定律,有:
F=kx
作图如下:

图中图线与x轴包围的面积表示弹力的功,故在重物从A位置到B位置和从B位置到C位置的两个过程中,弹簧弹力对重物所做功之比是1:3;故D错误;
故选:AC.

点评:
本题考点: 动量定理;功的计算.

考点点评: 本题通过弹簧振子模型综合考了力与运动关系、动量定理、动能定理,关键是熟悉振子振动过程的受力情况、运动情况和能量转化情况,还要会结合图象法求解变力做的功,不难.

1年前

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