题目内容
【题目】如图所示,一个质量为m的刚性圆环套在粗糙的竖直固定细杆上,圆环直径略大于细杆的直径,圆环的两边与两个相同的轻质弹簧的一端相连,轻质弹簧的另一端相连在和圆环同一高度的墙 壁上的P、Q两点处,弹簧的劲度系数为k,起初圆环处于O点,弹簧处于原长状态且原长为L, 细杆上面的A、B两点到O点的距离都为L,将圆环拉至A点由静止释放,已知重力加速度为g, 劲度系数,对于圆环从A点运动到B点的过程中,下列说法正确的是
A.圆环通过O点的加速度大于g
B.圆环在O点的速度最大
C.圆环在B点的加速度大小为
D.圆环在B点的速度为
【答案】C
【解析】
A.圆环通过O点时,水平方向合力为零,竖直方向只受重力,故加速度等于g。故A错误。
B.圆环受力平衡时,加速度为零,速度最大,应在O点下方。故B错误。
C.圆环在下滑过程中与粗糙细杆之间无压力,不受摩擦力,在A点对圆环进行受力分析如图所示:
根据几何关系,在A点弹簧伸长:,根据牛顿第二定律有:
,解得:
故C正确。
D.圆环从A到B过程,根据功能关系,减少的重力势能转化为动能,有:解得:
故D错误。
故选C。
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