Question

【題目】如圖所示，一質量為M的木質框架放在水平桌面上，框架上懸掛一勁度系數為k的輕質彈簧，彈簧下端拴接一質量為m的鐵球。用手向下拉一小段距離后釋放鐵球。鐵球便上下做諧運動，則（　　）

A.彈簧處于原長時的位置是鐵球做簡諧運動的平衡位置

B.在鐵球向平衡位置運動的過程中，鐵球的位移、回復力、加速度都逐漸減小，速度和小球重力勢能增大

C.若彈簧振動過程的振幅可調，則當框架對桌面的壓為零時，彈簧的壓縮量為

D.若彈簧振動過程的振幅可調，且保證木質框架不會離開桌面，則鐵球的振幅最大是

Answer 1

【答案】D

【解析】

A．鐵球做簡諧運動的平衡位置是受到的合外力等于0的位置，所以此時彈簧的彈力與鐵球的重力大小相等，方向相反，彈簧處于伸長狀態，故A錯誤；

B．在小球向平衡位置運動的過程中，小球的位移減小，由F=－kx可知回復力逐漸減小；加速度

也逐漸減小；由于加速度的方向與運動的方向相同，所以速度增大，由于不知道從哪個方向向平衡位置運動，則無法確定小球的重力勢能變化，故B錯誤；

C．當框架對地面的壓力為零時，以框架為研究對象，當框架對地面壓力為零瞬間，彈簧對框架向上的作用力等于框架重力Mg，則輕彈簧處于壓縮狀態，彈簧的彈力

壓縮量為

故C錯誤；

D．若要保證木質框架不會離開桌面，則框架對桌面的最小壓力恰好等于0，此時彈簧處于壓縮狀態，壓縮量為

小鐵球處于平衡位置時，彈簧處于伸長狀態，伸長量

所以鐵球的振幅

故D正確。

故選D。