Question

如图所示，劲度系数为K的轻质弹簧，一端系在竖直放置的半径为R的圆环顶点P，另一端系一质量为m的小球，小球穿在圆环上作无摩擦的运动．设开始时小球置于A点，弹簧处于自然状态，当小球运动到最底点时速率为υ，对圆环恰好没有压力．下列分析正确的是（　　）

• A、从A到B的过程中，小球的机械能守恒
• B、从A到B的过程中，小球的机械能减少
• C、小球过B点时，弹簧的弹力为mg+

  v2

  2R

• D、小球过B点时，弹簧的弹力为mg+m

  v2

  R

Answer 1

分析：小球在下降中小球的重力势能转化为动能和弹性势能，由机械能守恒条件可知小球是否机械能守恒；
小球在最低点弹力与重力的合力充当向心力，由牛顿第二定律可得出弹力的大小．

解答：解：对小球来说，由于有弹力做功，小球的机械能不再守恒，部分小球的机械能转化为了弹簧的弹性势能，而使小球的机械能减小，故A错误，B正确；
小球在最低点，不受圆环的弹力，故弹簧的弹力与重力一起充当向心力，故有F-mg=m

υ2

R

；
故F=mg+m

υ2

R

，故D错误，C正确；
故选BC．

点评：本题要注意我们研究的系统是小球而不是小球与弹簧，若说明是小球与弹簧系统则机械能守恒；而只对小球机械能是不定恒的．