Question

【題目】如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m 的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，彈簧處于原長(zhǎng)h.讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時(shí)速度為零．則在圓環(huán)下滑過(guò)程中( )。

A. 圓環(huán)機(jī)械能守恒

B. 彈簧的彈性勢(shì)能先增大再減小后增大

C. 彈簧的彈性勢(shì)能變化了mgh

D. 彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)圓環(huán)動(dòng)能最大

Answer 1

【答案】BC

【解析】

圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端的過(guò)程中有兩個(gè)力對(duì)圓環(huán)做功，即環(huán)的重力和彈簧的拉力，所以圓環(huán)的機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；根據(jù)幾何關(guān)系可知彈簧先縮短后再伸長(zhǎng)，故彈簧的彈性勢(shì)能先增大再減小再增大，故B正確；如果把圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)作為研究對(duì)象，系統(tǒng)內(nèi)只有重力和彈簧的彈力做功，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，所以在桿的最低點(diǎn)時(shí)，彈性勢(shì)能的增加量就等于重力勢(shì)能的減少量即mgh，故C正確；根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，彈簧彈性勢(shì)能最大時(shí)圓環(huán)的速度最小，故D錯(cuò)誤；故選BC