问题 多选题

如图所示,A物体质量为m,B质量为2m,用一轻绳相连,将A用一轻弹簧悬挂于天花板上,系统处于静止状态,此时弹簧的伸长量为x,弹性势能为Ep,已知弹簧的弹性势能与形变量的平方成正比,且弹簧始终在弹性限度内.现将悬线剪断,则在以后的运动过程中,A物体的(  )

A.最大动能为

8
9
Ep-
2
3
mgx

B.最大动能为

8
9
Ep+
2
3
mgx

C.速度达到最大时,弹簧弹力做功为

1
9
Ep

D.速度达到最大时,弹簧弹力做功为

8
9Ep

答案

设弹簧的劲度系数为k,初始状态x=

3mg
k
,动能最大时,弹簧伸长量x′=
mg
k
=
1
3
x
,知A物体向上移动的距离△x=
2
3
x
,已知弹簧的弹性势能与形变量的平方成正比,则A物体动能最大时,弹性势能为
1
9
EP
,则弹性势能减小
8
9
EP
.因为弹力做功等于弹性势能的减小量,所以A物体速度达到最大时,弹簧弹力做功为
8
9
Ep.在此过程中,弹性势能减小
8
9
EP
,重力势能增加
2
3
mgx
,则动能增加
8
9
Ep-
2
3
mgx,即最大动能为
8
9
Ep-
2
3
mgx.故A、D正确,B、C错误.

故选AD.

单项选择题
单项选择题