【題目】如圖所示，固定的豎直光滑長桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán)，圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接，彈簧的另一端連接在墻上，且處于原長狀態(tài)．現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑，已知彈簧原長為L，圓環(huán)下滑到最大距離時彈簧的長度變?yōu)?L(未超過彈性限度)，則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中( )

A．圓環(huán)的機械能守恒

B．彈簧彈性勢能變化了mgL

C．圓環(huán)下滑到最大距離時，所受合力為零

D．圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和保持不變

【答案】B

【解析】圓環(huán)在下滑過程中，圓環(huán)的重力和彈簧的彈力對圓環(huán)做功，圓環(huán)的機械能不守恒，圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，系統(tǒng)的機械能等于圓環(huán)的動能和重力勢能以及彈簧的彈性勢能之和，選項A、D錯誤；對圓環(huán)進行受力分析，可知圓環(huán)從靜止開始先向下加速運動且加速度逐漸減小，當彈簧對圓環(huán)的彈力沿桿方向的分力與圓環(huán)所受重力大小相等時，加速度減為0，速度達到最大，而后加速度反向且逐漸增大，圓環(huán)開始做減速運動，當圓環(huán)下滑到最大距離時，所受合力最大，選項C錯誤；由圖中幾何關系知圓環(huán)的下降高度為L，由系統(tǒng)機械能守恒可得mgL＝ΔEp，解得ΔEp＝mgL，選項B正確．

練習冊系列答案
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(1)A星體所受合力大小FA；

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D. 速度的變化率越來越小，加速度為零時速度不變

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(1)小球a由A點運動到B點的過程中，摩擦力做功Wf；

(2)小球a通過彈簧與小球b相互作用的過程中，彈簧的最大彈性勢能Ep；

(3)小球a通過彈簧與小球b相互作用的整個過程中，彈簧對小球b的沖量I的大小。

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(1)求甲站到乙站的距離；

(2)如果燃油公交車運行中做的功與該列車從甲站到乙站牽引力做的功相同，求公交車排放氣態(tài)污染物的質(zhì)量．(燃油公交車每做1焦耳功排放氣態(tài)污染物3×10－6克)

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