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16.如图,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,弹簧在弹性限度内,重力加速度为g,则在物体振动过程中(  )
A.物体的最大动能等于mgA
B.弹簧的最大弹性势能等于2mgA
C.弹簧的弹性势能和物体动能总和不变
D.物体在最低点时的弹力大小应为2mg

分析 本题为竖直方向的弹簧振子,重力势能、动能和弹性势能三者间相互转化,机械能总量保持不变.

解答 解: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、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B正确;
C、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C错误;
D、小球做简谐运动的平衡位置处,mg=kx,x=mgk.当物体振动到最高点时,弹簧正好为原长,可知x=A.所以在最低点时,形变量为2A,弹力大小为2mg,故D正确.
故选:BD.

点评 本题考查弹簧振子的功能关系问题,解决本题的关键抓住简谐运动的对称性以及灵活运用能量守恒定律和机械能守恒定律.

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A.小物体从斜面体底端滑到顶端的位移大小为$\frac{2\sqrt{3}}{3}$h
B.水平推力F的大小为$\frac{\sqrt{3}}{2}$mg
C.斜面体对小物体的支持力对小物体所不做功
D.绳子的拉力对小物体做功为mgh

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(1)离子在磁场中运动半径的大小;
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8.如图所示,一辆小汽车沿曲面匀速运动到坡顶,该过程中(  )
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A.撤去外力F的瞬间,物体A的加速度为gsinθ
B.撤去外力F的瞬间,物体B的加速度为$\frac{3gsinθ}{2}$
C.A、B获得最大速度时,弹簧伸长量为 $\frac{3mgsinθ}{k}$
D.物体A和弹簧组成的系统机械能守恒

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