一质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上,一根轻质*簧的一端悬挂于O点,另一端与小球相连,*簧与杆在同一竖直...
问题详情:
一质量为m的小球套在倾斜放置的固定光滑杆上,一根轻质*簧的一端悬挂于O点,另一端与小球相连,*簧与杆在同一竖直平面内,将小球沿杆拉到与*簧水平的位置由静止释放,小球沿杆下滑,当*簧位于竖直位置时,小球速度恰好为零,此时小球下降的竖直高度为h,如图所示.若全过程中*簧处于伸长状态且处于**限度内,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 当*簧与杆垂直时,小球动能最大
B. 当小球沿杆下滑过程中合力为零时,小球速度为0
C. 在小球自开始下滑至滑到最低点的过程中,*簧所做的负功小于mgh
D. 在小球自开始下滑至滑到最低点的过程中,*簧**势能的增加量等于mgh
【回答】
【考点】: 功能关系;功的计算.
【分析】: *簧与杆垂直时,合外力方向沿杆向下,小球继续加速,速度没有达到最大值,运动过程中,只有重力和*簧*力做功,系统机械能守恒,根据机械能守恒定律分析即可求解
【解析】: 解:AB、*簧与杆垂直时,*力方向与杆垂直,合外力方向沿杆向下,小球继续加速,速度没有达到最大值.当合外力为零时,加速度为零,速度最大,故A错误,B错误;
CD、小球运动过程中,只有重力和*簧*力做功,系统机械能守恒,初末位置动能都为零,所以*簧的**势能增加量等于重力势能的减小量,即为mgh,故C错误,D正确.
故选:D
【点评】: 本题主要考查了机械能守恒定律的直接应用,要求同学们能正确分析小球的受力情况和运动情况,难度不大,属于基础题.
知识点:机械能守恒定律单元测试
题型:选择题
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