Question

9．如圖所示，固定的光滑傾斜桿（α＜45°）上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧上端相連，彈簧的下端固定在水平地面上的A 點，開始彈簧恰好處于原長h．現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止沿桿滑下，滑到桿的底端（未觸及地面）時速度恰好為零，已知當?shù)氐闹亓�加速度大小為g．則在圓環(huán)下滑的整個過程中（　　）

• A． 圓環(huán)、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒
• B． 彈簧的彈性勢能先增大后減小
• C． 彈簧的最大壓縮量等于其最大伸長量
• D． 彈簧的彈性勢能增大了mgh

Answer 1

分析 分析圓環(huán)沿桿下滑的過程的受力和做功情況，只有重力彈簧的拉力做功，所以圓環(huán)機械能不守恒，但是系統(tǒng)的機械能守恒；沿桿方向合力為零的時刻，圓環(huán)的速度最大．

解答 解：A、圓環(huán)沿桿滑下過程，只有重力與彈力做功，圓環(huán)、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒，故A正確，
B、彈簧的彈性勢能隨彈簧的形變量的變化而變化，由圖知彈簧先縮短后再伸長，故彈簧的彈性勢能先增大再減小后增大才對．故B錯誤．
C、由機械能守恒定律可知，彈簧的最大壓縮量不等于其最大伸長量，故C錯誤；
D、根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒，圓環(huán)的機械能減少了mgh，那么彈簧的機械能即彈性勢能增大mgh．故D正確．
故選：AD．

點評 對物理過程進行受力、運動、做功分析，是解決問題的根本方法．這是一道考查系統(tǒng)機械能守恒的基礎好題．