解题思路:在下落的整个过程中,只有重力和弹性绳弹力做功,根据动能定理即可求得弹性绳的平均拉力大小,由图可知,当速度最大时,加速度等于零,此时重力等于弹簧弹力,根据胡克定律求出劲度系数,在最低点,物体的加速度最大,根据胡克定律和牛顿第二定律求出最大加速度.以及求出当弹性绳上的拉力为100N时的弹性绳的长度,从图中读出速度.根据动能定理求出弹性势能的最大值.
A、对从静止释放到最低点过程运用动能定理得,mgs−
.
Fs′=0,s′=36-12m=24m,解得:
.
F=
mgs
s′=
50×36
24N=75N.故A错误.
B、当重力和弹力相等时,速度最大,速度最大时,s=20m,则形变量x=20-12m=8m,根据kx=mg,解得:k=
mg
x=
50
8=6.25N/m.在最低点加速度最大,此时形变量x′=36-12m=24m,根据牛顿第二定律得:am=
kx′−mg
m=
6.25×24−50
5=20m/s2.故B错误.
C、物体下落到最低时,弹性势能最大,根据能量守恒得:Epm=mgh=50×36J=1800J.故C正确.
D、当拉力为100N时,形变量为:x′=
F
k=
100
6.25m=16m,此时下降的距离为:h=16+12m=28m,此时速度大约为15.2m/s.故D错误.
故选:C.
点评:
本题考点: 机械能守恒定律;胡克定律.
考点点评: 解决本题的关键知道重力和弹力相等时,速度最大,在最低点时,加速度最大.