Question

【题目】如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长，圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，AC=h，圆环在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则圆环（ ）

A.下滑过程中，加速度一直减小
B.下滑过程中，克服摩擦力做的功为 mv2
C.在C处，弹簧的弹性势能为 mv2﹣mgh
D.上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度

Answer 1

【答案】B,D
【解析】解：A、圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，
所以圆环先做加速运动，再做减速运动，经过B处的速度最大，
所以经过B处的加速度为零，所以加速度先减小，后增大，故A错误；
B、研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程，运用动能定理列出等式
mgh+Wf+W弹=0﹣0=0
在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，运用动能定理列出等式
﹣mgh+（﹣W弹）+Wf=0﹣ mv2
解得：Wf=﹣ mv2 ， 故B正确；
C、W弹= mv2﹣mgh，所以在C处，弹簧的弹性势能为mgh﹣ mv2 ， 故C错误；
D、研究圆环从A处由静止开始下滑到B过程，运用动能定理列出等式
mgh′+W′f+W′弹= m ﹣0
研究圆环从B处上滑到A的过程，运用动能定理列出等式
﹣mgh′+W′f+（﹣W′弹）=0﹣ m
mgh′﹣W′f+W′弹= m
由于W′f＜0，所以 m ＞ m ，所以上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度，故D正确；
故选：BD
根据圆环的运动情况分析下滑过程中，加速度的变化；
研究圆环从A处由静止开始下滑到C和在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A两个过程，运用动能定理列出等式求解；
研究圆环从A处由静止开始下滑到B过程和圆环从B处上滑到A的过程，运用动能定理列出等式．