如圖所示，與地面傾角為30的固定傾斜光滑桿上套有一個質量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點，彈簧處于原長h時，讓圓環(huán)由靜止開始沿桿滑下，滑到桿的底端時速度恰好為零．若以地面為參考面，則在圓環(huán)下滑過程中（ ）
A．圓環(huán)的機械能保持為mgh
B．彈簧的彈性勢能先增大后減小
C．彈簧彈力做的功為mgh
D．彈簧的彈性勢能最大時，圓環(huán)的動能和重力勢能之和最小
【答案】分析：分析圓環(huán)沿桿下滑的過程的受力和做功情況，只有重力彈簧的拉力做功，所以圓環(huán)機械能不守恒，但是系統(tǒng)的機械能守恒；沿桿方向合力為零的時刻，圓環(huán)的速度最大．
解答：解：A、彈簧彈力對圓環(huán)做功，圓環(huán)機械能不守恒，故A錯誤；
B、彈簧的彈性勢能隨彈簧的形變量的變化而變化，由圖知彈簧先縮短后再恢復原長最后伸長，故彈簧的彈性勢能先增大再減小后增大才對，故B錯誤；
C、整個系統(tǒng)機械能守恒，重力勢能減小mgh，故彈性勢能增加mgh，故彈簧彈力做的功為-mgh，故C錯誤；
D、整個系統(tǒng)機械能守恒，故彈簧的彈性勢能最大時，圓環(huán)的動能和重力勢能之和最小，故D正確；
故選D．
點評：對物理過程進行受力、運動、做功分析，是解決問題的根本方法．這是一道考查系統(tǒng)機械能守恒的好題．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平地面AB與傾角為θ的斜面平滑相連，一個質量為m的物塊靜止在A點，現(xiàn)用水平恒力F作用在物塊上，物塊從靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)時間t到達B點，此時撤去力F，物塊以在B點的速度大小沖上斜面，已知物塊與水平地面和斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度為g，求：
（1）物塊運動到B點時速度的大小v
（2）物塊在沿斜面向上運動時加速度的大小a．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，運動員從傾角為53°的斜坡上無初速滑下，在斜面底端有一個高h=1.4m、寬L=1.2m的長方體障礙物，在距水平地面高度H=3.2m的A點有一極短的小圓弧，使速度變?yōu)樗椒较颍\動員與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，忽略空氣阻力，重力加速度g取10m/s2．（已知sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：
（1）運動員沿斜面滑行的加速度；
（2）為使運動員不觸及障礙物，運動員應從距A點多遠處開始滑下．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，與地面傾角為300的固定傾斜光滑桿上套有一個質量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點，彈簧處于原長h時，讓圓環(huán)由靜止開始沿桿滑下，滑到桿的底端時速度恰好為零．若以地面為參考面，則在圓環(huán)下滑過程中（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，水平地面AB與傾角為θ的斜面平滑相連．一個質量為m的物塊靜止在A點．現(xiàn)用水平恒力F作用在物塊上，使物塊從靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)時間t到達B點，此時撤去力F，物塊以在B點的速度大小沖上斜面，并最終又返回到水平面停下．已知物塊與水平地面和斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度為g．求：
（1）物塊向右運動到B點時速度的大小v；
（2）物塊在斜面上運動時加速度的大小a；
（3）物塊在斜面上運動的最遠距離s；
（4）物體最終的位置．

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