题目内容
【题目】如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与质量为m的圆环相连,圆环套在倾斜的粗糙固定杆上,杆与水平面之间的夹角为α,圆环在A处时弹簧竖直且处于原长.将圆环从A处由静止释放,到达C处时速度为零.若圆环在C处获得沿杆向上的速度v,恰好能回到A.已知AC=L,B是AC的中点,弹簧始终在弹性限度之内,重力加速度为g,则( )
A.下滑过程中,其加速度增大
B.下滑过程中,环与杆摩擦产生的热量为mv2
C.从C到A过程,弹簧对环做功为mgLsinα-mv2
D.环经过B时,上滑的速度小于下滑的速度
【答案】C
【解析】
A.环由A到C,初速度和末速度均为0,环先加速后减速,加速度先减小后增大,故A错误;
BC.环由A到C,有
mgLsinα=EpC+Q
环由C到A,有
EpC-Q-mgLsinα=-mv2
解得
Q=mv2
EpC=mgLsinα-mv2
故B错误,C正确;
D.由功能关系可知,圆环由A下滑至B,有
mgh′-W′f-W′弹=mvB2-0
圆环由B上滑至A,有
-mgh′-W′f+W′弹=0-mvB′2
故可知,环经过B时,上滑的速度大于下滑的速度,故D错误。
故选C。
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