11.如圖所示,質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)套在傾斜放置的固定光滑桿上,輕質(zhì)彈簧的一端懸掛于O點,另一端與小球相連,彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi).將小球沿桿拉到水平位置A處(此時彈簧處于原長狀態(tài))由靜止釋放,當(dāng)小球滑至O點正下方的C處時速度恰好為零,此時小球下降的豎直高度為h.若全過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi),且OA=OB,重力加速度為g.則下滑過程中,小球( 。
A.對彈簧做功mghB.滑到B處時動能最大
C.加速度先增大后減小D.與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

分析 對整個過程,根據(jù)動能定理求出彈簧對小球做功,從而得到小球?qū)椈勺龉Γ?dāng)小球滑到B處時,彈簧處于原長,合外力方向沿桿向下,小球繼續(xù)加速,速度沒有達(dá)到最大值.在小球運動的過程中,只有重力和彈簧的彈力做功,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,根據(jù)機(jī)械能守恒定律分析即可求解.

解答 解:A、小球從A下滑至最低點C的過程中,小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,初、末位置動能都為零,所以彈簧的彈性勢能增加量等于重力勢能的減小量mgh,根據(jù)功能關(guān)系可知,小球?qū)椈勺龉閙gh,故A正確.
B、當(dāng)小球滑到B處時,彈簧處于原長,合外力方向沿桿向下,小球繼續(xù)加速,速度沒有達(dá)到最大值,則動能也沒有達(dá)到最大值,故B錯誤.
C、小球在A處和B處彈簧處于原長狀態(tài),加速度為gsinα,α是桿的傾角.在AB的中點,彈簧與桿垂直,由牛頓第二定律知,小球的加速度也為gsinα.在A到B的過程,彈簧處于壓縮狀態(tài),可知,小球的加速度先減小后增大,再減小后增大.從B到C,彈簧伸長,由于小球的質(zhì)量未知,則加速度可能先減小后增大,也可能一直減小,故C錯誤.
D、小球運動過程中,只有重力和彈簧的彈力做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,故D正確.
故選:AD

點評 本題主要考查了機(jī)械能守恒定律和牛頓第二定律的直接應(yīng)用,要求同學(xué)們能正確分析小球的受力情況和運動情況,運用系統(tǒng)的機(jī)械能守恒進(jìn)行分析.

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