问题详情:
如图,一质量为m的圆环套在倾角为的粗糙固定杆上。轻质*簧一端固定,另一端与圆环相连,初始时圆环位于A点,此时*簧处于竖直,现将圆环从A点静止释放,圆环恰好运动至C点速度减为零。已知圆环在A、C两点时,*簧的**势能大小相等,且,B是AC的中点,*簧始终在**限度内,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A. 圆环从A运动至C的过程,*簧*力的功率先增大,后减小
B. 圆环从A运动至C的过程,克服杆的摩擦力做功为
C. 当圆环运动至B点时,*簧的**势能一定最小
D. 当圆环以一定的初速度由C点出发恰能回到A点,则圆环上升经过B点的速度小于下降经过B点的速度
【回答】
B
【解析】A.圆环从A运动至C的过程,在A点时速度为零,则*力的功率为零;在中间过程的某位置*簧的*力为零,*力的功率也为零;在C点时速度又变为零,此时*力的功率也为零,可知*簧*力的功率先增大,后减小,再增加,再减小,选项A错误;
B.圆环从A运动至C的过程,**势能变化为零,则克服杆的摩擦力做功等于重力势能的减小量,大小为,选项B正确;
C.由题意可知在A点时*簧的压缩量等于在C点时*簧的伸长量,由几何关系可知,在B点时*簧不是原长状态,**势能不是最小,选项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
研究圆环从B处上滑到A的过程,运用动能定理列出等式
由于W′f<0,所以
则环经过B时,上滑的速度大于下滑的速度,故D错误;
故选B。
知识点:动能和动能定律
题型:选择题