Question

如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個質量為m的圓環(huán)，圓環(huán)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(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

D．彈簧的彈性勢能最大時圓環(huán)動能最大

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，滑到桿的底端的過程中，重力和彈簧的拉力對環(huán)做功，所以圓環(huán)的機械能不守恒，如果把圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)作為研究對象，則系統(tǒng)的機械能守恒，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到原長，再伸長，故彈簧的彈性勢能先增大再減小后增大．故B錯誤．
C、根據系統(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、根據系統(tǒng)的機械能守恒，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)機械能守恒的基礎好題．