题目内容

【题目】如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与一橡皮绳相连,橡皮绳的另一端固定在地面上的A点,橡皮绳竖直时处于原长h。让圆环由静止开始沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为。则在圆环下滑过程中(

A. 圆环与橡皮绳组成的系统机械能守恒

B. 圆环的机械能先增大后减小

C. 橡皮绳再次到达原长时圆环动能最大

D. 最终橡皮绳的弹性势能增加了

【答案】AD

【解析】圆环沿杆滑下,滑到杆的底端的过程中有两个力对圆环做功,即环的重力和橡皮绳的拉力;所以圆环的机械能不守恒,如果把圆环和橡皮绳组成的系统作为研究对象,则系统的机械能守恒,故A正确圆环下滑的过程中,橡皮绳先松驰后伸长,所以其弹性势能先不变后增大,根据系统的机械能守恒可知:圆环机械能先不变后减小,故B错误;在圆环下滑过程中,橡皮绳再次到达原长前,圆环的动能一直增大,但不是最大,此时圆环的合力沿杆向下,速度继续增大,当沿杆方向合力为零的时刻,圆环的速度最大C错误;根据系统机械能守恒得, ,解得: ,故D正确;故选AD.

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