题目内容
【题目】如图所示，固定的倾斜光滑直杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于伸长状态，长度为h。让圆环由静止沿杆滑下，滑到杆的底端时速度刚好为零。则在圆环下滑过程中：
A. 圆环机械能守恒。
B. 弹簧的弹性势能先增大后减小。
C. 重力的功率先小后大。
D. 弹簧的弹性势能和圆环的重力势能之和最小时圆环的动能最大。
【答案】D
【解析】
分析圆环沿杆下滑的过程的受力和做功情况，只有重力弹簧的拉力做功，所以圆环机械能不守恒，但是系统的机械能守恒；根据弹簧长度的变化判断弹性势能的变化；根据P=mgvsinα判断重力功率的变化．
A.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；所以圆环的机械能不守恒，如果把圆环和弹簧组成的系统作为研究对象，则系统的机械能守恒，故A错误；
B.弹簧的弹性势能随弹簧的形变量的变化而变化，由图知弹簧先缩短后再伸长，故弹簧的弹性势能先减小后增大。故B错误；
C.圆环的速度先增加后减小到零，根据P=mgvsinα可知，重力的功率先大后小，选项C错误；
D.根据系统的机械能守恒，则当弹簧的弹性势能和圆环的重力势能之和最小时圆环的动能最大，故D正确；
故选D。
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