如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与一橡皮绳相连,橡皮绳的另一端固定在地面上的A点,橡皮绳竖直时处

如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环,圆环与一橡皮绳相连,橡皮绳的另一端固定在地面上的A点,橡皮绳竖直时处于原长h.让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零.则在圆环下滑过程中(  )
A.圆环与橡皮绳组成的系统机械能守恒
B.圆环机械能先不变后减小
C.橡皮绳再次到达原长时圆环动能最大
D.最终橡皮绳的弹性势能增加了mgh
hmsily 1年前 已收到1个回答 举报

小鸟啊小鸟 春芽

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解题思路:分析圆环沿杆下滑的过程的受力和做功情况,只有重力和橡皮绳的拉力做功,所以圆环机械能不守恒,但是系统的机械能守恒;沿杆方向合力为零的时刻,圆环的速度最大.

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,即环的重力和橡皮绳的拉力;所以圆环的机械能不守恒,如果把圆环和橡皮绳组成的系统作为研究对象,则系统的机械能守恒,故A正确.
B、圆环下滑的过程中,橡皮绳先松驰后伸长,所以其弹性势能先不变后增大,根据系统的机械能守恒可知:圆环机械能先不变后减小,故B正确.
C、在圆环下滑过程中,橡皮绳再次到达原长前,圆环的动能一直增大,但不是最大,此时圆环的合力沿杆向下,速度继续增大,当沿杆方向合力为零的时刻,圆环的速度最大.故C错误.
D、根据系统的机械能守恒,最终圆环的机械能减少了mgh,那么橡皮绳的机械能的减小量等于弹性势能增大量,为mgh.故D正确.
故选:ABD

点评:
本题考点: 机械能守恒定律;弹性势能;功能关系.

考点点评: 对物理过程进行受力、运动、做功分析,是解决问题的根本方法.这是一道考查系统机械能守恒的基础好题.

1年前

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