Question

【題目】如圖所示，固定的豎直光滑長桿上套有質量為m的小圓環，圓環與水平狀態的輕質彈簧一端連接，彈簧的另一端連接在墻上，并且處于原長狀態，現讓圓環由靜止開始下滑，已知彈簧原長為L，圓環下滑到最大距離時彈簧的長度變為2L（未超過彈性限度），則在圓環下滑到最大距離的過程中

A. 圓環的機械能守恒

B. 彈簧彈性勢能變化了

C. 圓環下滑到最大距離時，所受合力為零

D. 圓環重力勢能與彈簧彈性勢能之和保持不變

Answer 1

【答案】B

【解析】圓環在下滑過程中，彈簧對其做負功，故圓環機械能減小 ，選項A錯誤； 圓環下滑到最大的距離時，由幾何關系可知，圓環下滑的距離為，圓環的速度為零，由能量守恒定律可知，彈簧的彈性勢能增加量等于圓環重力勢能的減小量，為，故選項B正確； 圓環下滑過程中，所受合力為零時，加速度為零，速度最大，而下滑至最大距離時，物體速度為零，加速度不為零，所以選項C錯誤； 在下滑過程中，圓環的機械能與彈簧彈性勢能之和保持不變，即系統機械能守恒，所以選項D錯誤；