题目内容

【题目】如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑,到达C处的速度为零,。如果圆环在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A处。弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,则

A.从A到C的下滑过程中,圆环的加速度一直减小

B.从A下滑到C过程中弹簧的弹势能增加量小于mgh

C.从A到C的下滑过程中,克服摩擦力做的功为

D.上滑过程系统损失的机械能比下滑过程多

【答案】BC

【解析】

A.圆环从A处由静止开始下滑,经过B处的速度最大,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,经过B处的速度最大,所以经过B处的加速度为零,所以加速度先减小,后增大,故A错误;

BC.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

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

解得

则克服摩擦力做的功为,由分析可知,

所以在C处,弹簧的弹性势能为

则从A下滑到C过程中弹簧的弹性势能增加量等于

故BC正确;

D.由能量守恒定律知,损失的机械能全部转化为摩擦生热了,而摩擦生热

两个过程系统损失的机械能相等,故D错误。

故选BC。

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