Question

如圖所示，固定在傾斜面光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)距水平面的距離為h，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天花板上的A點，彈簧處于原長，讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時速度為零，則在圓環(huán)下滑過程中（ ）
A．圓環(huán)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(huán)的動能最大

Answer 1

【答案】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)沿桿滑下過程中，環(huán)的重力和彈簧的拉力對圓環(huán)做功，圓環(huán)的機械能不守恒，故A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錯誤．
C、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C正確．
D、根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒，彈簧彈性勢能最大時圓環(huán)的速度等于零，故D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(tǒng)機械能守恒的基礎(chǔ)好題．