[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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【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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（1）用游标卡尺测得小球直径如图乙所示，则小球直径为d=____mm，由此可知小球通过光电门的速度vB.

（2）实验测得轨道离地面的高度h=0.784 m，小球的平均落点P到轨道末端正下方O点的距离x=0.600 m，则由平抛运动规律解得小球平抛的初速度v0=__m/s。（结果保留3位有效数字）

（3）在误差允许范围内，实验结果中小球通过光电门的速度vB与由平抛运动规律求解的平抛初速度v0相等，就可以认为平抛运动过程中机械能是守恒的。

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