Question

【題目】如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個質量為m的圓環，圓環與一根輕質彈性橡皮繩相連，橡皮繩的另一端固定在地面上的A點，橡皮繩豎直且處于原長h讓圓環沿桿從靜止開始下滑，滑到桿的底端時速度為零．則在圓環下滑過程中(整個過程中橡皮繩始終處于彈性限度內)，下列說法中正確的是

A.圓環的機械能守恒

B.圓環的機械能先增大后減小

C.圓環滑到桿的底端時機械能減少了mgh

D.橡皮繩再次恰好伸直時圓環動能最大

Answer 1

【答案】C

【解析】

根據橡皮繩豎直且處于原長h讓圓環沿桿從靜止開始下滑，滑到桿的底端時速度為零可知，本題考查功和機械能守恒定律，由做功和機械能守恒定律條件進行分析即可．

A、B項：圓環沿桿滑下，滑到桿的底端的過程中有兩個力對圓環做功，即環的重力和橡皮繩的拉力；所以圓環的機械能不守恒，如果把圓環和橡皮繩組成的系統作為研究對象，則系統的機械能守恒，因為橡皮繩的彈性勢能先不變再增大，所以圓環的機械能先不變后減小，故A、B錯誤；

C項：、根據系統的機械能守恒，圓環的機械能減少了mgh，故C正確；

D項：在圓環下滑過程中，橡皮繩再次到達原長時，該過程中動能一直增大，但不是最大，沿桿方向合力為零的時刻，圓環的速度最大，故D錯誤．

故選C．