如图所示,劲度系数为k的弹簧下悬挂一个质量为m的重物,处于静止状态,手托重物使之缓慢上移,直到弹簧恢复原长,然后放手使重物从静止开始下落,重物下落过程中的最大速度为V,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.手对重物做的功W1=m2g2 k
B.重物从静止下落到速度最大过程中重物克服弹簧所做的功为W2=
-m2g2 k
mv21 2
C.弹性势能最大时小球加速度大小为g
D.最大的弹性势能为2m2g2 k
A、劲度系数为k的弹簧下悬挂一个质量为m的重物,处于静止状态,
弹簧的伸出量x=
,mg k
手托重物使之缓慢上移,直到弹簧恢复原长,然后放手,根据动能定理得
W1+WG+W弹=0
手对重物做的功W1=
+W弹,故A错误.m2g2 k
B、重物下落过程中,当重物受到向上的弹簧弹力大小等于重力时,速度达到最大,
重物从静止下落到速度最大过程中根据动能定理得
W′2+W′G=
mv2-01 2
重物克服弹簧所做的功为W2=
-m2g2 k
mv2,故B正确.1 2
C、当重物受到向上的弹簧弹力大小等于重力时,速度达到最大,然后重物会继续向下运动,
当物体下落到速度为零时,弹簧伸长最大,弹性势能最大,
此时弹簧伸出量为2
,根据牛顿第二定律得:mg k
a=
=gF弹-G m
所以弹性势能最大时小球加速度大小为g,故C正确.
D、当物体下落到速度为零时,弹簧伸长最大,弹性势能最大,
重物从静止开始下落到速度为零时,根据动能定理研究得
mg•2
+W弹=0-0=0mg k
W弹=-2m2g2 k
弹簧弹力做功量度弹性势能的变化,所以最大的弹性势能为
,故D正确.2m2g2 k
故选BCD.