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
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A. 下滑过程中,环受到的合力不断减小
B. 下滑过程中,环与杆摩擦产生的热量为![]()
C. 从C到A过程,弹簧对环做功为![]()
D. 环经过B时,上滑的速度大于下滑的速度
【答案】BCD
【解析】试题分析:圆环从A处由静止开始下滑,初速度为零,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,所以加速度先减小,后增大,则合力先增大后减小,故A错误;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mgh+Wf-W弹=0-0=0;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-mgh+W弹+Wf=0-
mv2,解得:Wf=-
mv2,所以产生的热量为
mv2,故B正确;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-mgh+W弹+Wf=0-
mv2,h=Lsinα,解得:W弹=mgLsinα-
mv2,故C正确;研究圆环从A处由静止开始下滑到B过程,运用动能定理列出等式mgh′+W′f-W′弹=
mvB2-0,研究圆环从B处上滑到A的过程,运用动能定理列出等式
-mgh′+W′f+W′弹=0-
mvB′2;由于W′f<0,所以
mvB2<
mvB′2,则环经过B时,上滑的速度大于下滑的速度,故D正确;故选BCD.
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