题目内容
【题目】如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑,到达C处的速度为零, 。如果圆环在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A处。弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,则( )
A. 从A到C的下滑过程中,圆环的加速度一直减小
B. 从A下滑到C过程中弹簧的弹势能增加量等于mgh
C. 从A到C的下滑过程中,克服摩擦力做的功为
D. 上滑过程系统损失的机械能比下滑过程多
【答案】C
【解析】A、圆环从A处由静止开始下滑,经过B处的速度最大,到达C处的速度为零,所以圆环先做加速运动,再做减速运动,经过B处的速度最大,所以经过B处的加速度为零,所以加速度先减小,后增大, A错误;
B、C、研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程,运用动能定理列出等式: ,在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A,运用动能定理列出等式:
.解得:
,则克服摩擦力做的功为
,C正确;
从上述分析知: ,所以在C处,弹簧的弹性势能为:
,则从A下滑到C过程中弹簧的弹性势能增加量等于
,B错误;
D、由能量守恒定律知,损失的机械能全部转化为摩擦生热了,而摩擦生热,显然两个过程相等, D错误;
故选C。

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