题目内容
【题目】如图,一个质量为m的刚性圆环套在竖直固定细杆上,圆环的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;将圆环拉至A点由静止释放,OA=OB=L,重力加速度为g,对于圆环从A点运动到B点的过程中,弹簧处于弹性范围内,下列说法正确的是( )
A.圆环在O点的速度最大
B.圆环通过O点的加速度等于g
C.圆环在A点的加速度大小为
D.圆环在B点的速度为
【答案】BC
【解析】
A.圆环受力平衡时速度最大,应在O点下方,故A错误。
B.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B正确。
C.圆环在下滑过程中与细杆之间无压力,因此圆环不受摩擦力,在A点对圆环进行受力分析如图,根据几何关系,在A点弹簧伸长量为L-L=(-1)L,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,知圆环减少的重力势能转化为动能,有
解得
故D错误。
故选BC。
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