题目内容
【题目】如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态。现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为
,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为
(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中( )
A.圆环的机械能守恒
B.弹簧弹性势能最大为
C.圆环下滑到最大距离时,所受合力为零
D.圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变
【答案】B
【解析】
AD.圆环在下落过程中弹簧的弹性势能增加,由能量守恒定律可知圆环的机械能减少,而圆环与弹簧组成的系统机械能守恒,故AD错误;
C.圆环下滑到最大距离时速度为零,但是加速度不为零,即合外力不为零,故C错误;
B.圆环下降的最大距离为
圆环重力势能减少量最大为
由能量守恒定律知弹簧弹性势能最大为,故B正确。
故选B。
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