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，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時，讓圓環由靜止開始沿桿滑下，滑到桿的底端時速度恰好為零．若以地面為參考面，則在圓環下滑過程中 (　　)

A．圓環的機械能保持為mgh

B．彈簧的彈性勢能先增大后減小

C．彈簧彈力做的功為－mgh

D．彈簧的彈性勢能最大時，圓環的動能和重力勢能之和最小

Answer 1

CD

解析試題分析: 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，圓環的機械能不能保持為mgh，故A選項錯誤；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．彈簧彈力做的功為－mgh，故C選項正確．D、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，根據系統機械能守恒，彈簧彈性勢能最大時，圓環的動能和重力勢能之和最小，故D選項正確．
考點：機械能守恒定律；彈性勢能．