解题思路:当AD受力平衡时,AD处于平衡位置,由胡克定律可求得平衡位置时弹簧的形变量;再由B对C的最小弹力可求得AD能达到的最大位移,即可求得振幅;由简谐运动的对称性可求得最大弹力.
当弹力等于AD的重力的分力时AD处于平衡状态,由kx=2mgsinθ可知,平衡位置时弹簧的形变量为x0=[2mgsinθ/k],处压缩状态;
当B对C弹力最小时,对B分析,则有mgsinθ=Kx+[1/2]mgsinθ;
故弹簧应伸长达最大位移处,此时形变量x=[mgsinθ/2k],此时弹簧处于伸长状态;
故简谐运动的振幅为A=x+x0=[2mgsinθ/k]+[mgsinθ/2k]=[5mgsinθ/2k];故B正确,A错误;
当AD运动到最低点时,B对C的弹力最大;由对称性可知,此时弹簧的形变量为A+x0=[5mgsinθ/2k]+[2mgsinθ/k]=[9mgsinθ/2k];
此时弹力为F=k(A+x0)=[9mgsinθ/2];
B对C的弹力为F+mgsinθ=[11mgsinθ/2k];故C错误,D正确;
故选BD.
点评:
本题考点: 简谐运动的振幅、周期和频率;简谐运动的回复力和能量.
考点点评: 本题关键在于找出简谐运动的平衡位置,从而确定出物体的振幅及回复力.