Question

（2010?鹽城二模）如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個質量為m的圓環，圓環與豎直放置的輕質彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點，彈簧處于原長h．讓圓環沿桿滑下，滑到桿的底端時速度為零．則在圓環下滑過程中（　　）

A．圓環機械能守恒

B．彈簧的彈性勢能先增大后減小

C．彈簧的彈性勢能變化了mgh

D．彈簧的彈性勢能最大時圓環的動能最大

Answer 1

分析：分析圓環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，所以圓環機械能不守恒，但是系統的機械能守恒；沿桿方向合力為零的時刻，圓環的速度最大．

解答：解：A、圓環沿桿滑下，滑到桿的底端的過程中有兩個力對圓環做功，即環的重力和彈簧的拉力；所以圓環的機械能不守恒，如果把圓環和彈簧組成的系統作為研究對象，則系統的機械能守恒，故A選項錯誤，
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選項錯誤．
C、根據系統的機械能守恒，圓環的機械能減少了mgh，那么彈簧的機械能即彈性勢能增大mgh．故C選項正確．
D、根據系統機械能守恒，彈簧彈性勢能最大時圓環的速度等于零，故D選項錯誤．
故選C

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．這是一道考查系統機械能守恒的基礎好題．