【題目】如圖所示,物體1與豎直放置的輕質(zhì)彈簧雙節(jié)組成彈簧振子,靜止于O點,將另一個相同質(zhì)量的物體2從距O點上方某一高處的C點由靜止開始釋放。1、2兩物體在O點發(fā)生碰撞后立刻結合為一個整體3以速度v開始做簡諧振動,圖中B點是整體3運動的最低點.已知從O點到B點所用時間為t,O、B兩點間距為h.則對物體1、2和彈簧組成的系統(tǒng),下列說法中正確的是(  )

A. 該系統(tǒng)做簡諧振動的周期T滿足2t<T<4t,振幅A<h

B. 在從C點到B點的過程中,該系統(tǒng)機械能守恒

C. 從O點到B點的過程中,整體3重力勢能減小量等于彈簧彈性勢能增加量

D. 整體3的最大速度一定大于v,最大加速度一定大于g/2

【答案】AD

【解析】輕質(zhì)彈簧與物體1組成彈簧振子,靜止于O點,此時彈簧的彈力:,

結合為一個整體3以速度v開始做簡諧振動時的平衡位置處,彈簧的彈力:

所以:,

A、振動系統(tǒng)的平衡位置在OB之間,整體3從OB的時間大于小于 ,所以該系統(tǒng)做簡諧振動的周期T滿足,由于振動系統(tǒng)的平衡位置在OB之間,所以振幅,A正確;

B、在從C點到B點的過程中,2與1碰撞的過程中有機械能的損失,所以該系統(tǒng)機械能不守恒,B錯誤;

C、從O點到B點的過程中,整體3重力勢能減小量和動能的減少量等于彈簧彈性勢能增加量,C錯誤;

D、結合為一個整體3后以速度v開始做簡諧振動,開始時彈簧的彈力小于3的重力,物體做加速運動,所以整體3的最大速度一定大于v;根據(jù)機械能守恒可得,整體3返回時上升的高度一定高于O點;又整體3在O點的加速度:,而3處于O點上方受到的彈簧的彈力小于mg,所以加速度大于 ,D正確;

故選AD。

練習冊系列答案
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F.滑動變阻器:(0~10Ω,額定電流2A);

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