题目内容
如图所示,在固定倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,杆与水平方向的夹角α=30°,圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,弹簧处于原长h。让圆环沿杆由静止滑下,滑到杆的底端时速度恰为零。则在圆环下滑过程中
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A.圆环和地球组成的系统机械能守恒
B.当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能最大
C.弹簧的最大弹性势能为mgh
D.弹簧转过60°角时,圆环的动能为![]()
CD
【解析】
试题分析: 圆环沿杆滑下,滑到杆的底端的过程中有两个力对圆环做功,即环的重力和弹簧的拉力做功;所以圆环、弹簧和地球组成的系统机械能守恒,由于弹簧的弹性势能发生变化,则圆环与地球组成的系统机械能不守恒,故A错误;从当弹簧垂直于光滑杆到.弹簧转过60°角这个过程中,重力和弹簧的弹力与速度方向的夹角都是锐角,合力是动力,也就是圆环还在做加速运动,所以当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能不是最大,最大动能应该是在弹簧转过角度大于60°的某个位置,故B错误;当弹簧的最大弹性势能时,重力势能全部转化弹性势能,所以弹簧的最大弹性势能为mgh,故D正确。
考点:机械能守恒定律
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