問題詳情:
一質量為m的小球套在傾斜放置的固定光滑桿上,一根輕質*簧的一端懸掛於O點,另一端與小球相連,*簧與杆在同一豎直平面內,將小球沿杆拉到與*簧水平的位置由靜止釋放,小球沿杆下滑,當*簧位於豎直位置時,小球速度恰好為零,此時小球下降的豎直高度為h,如圖所示.若全過程中*簧處於伸長狀態且處於**限度內,重力加速度為g,則下列説法正確的是( )
A. 當*簧與杆垂直時,小球動能最大
B. 當小球沿杆下滑過程中合力為零時,小球速度為0
C. 在小球自開始下滑至滑到最低點的過程中,*簧所做的負功小於mgh
D. 在小球自開始下滑至滑到最低點的過程中,*簧**勢能的增加量等於mgh
【回答】
【考點】: 功能關係;功的計算.
【分析】: *簧與杆垂直時,合外力方向沿杆向下,小球繼續加速,速度沒有達到最大值,運動過程中,只有重力和*簧*力做功,系統機械能守恆,根據機械能守恆定律分析即可求解
【解析】: 解:AB、*簧與杆垂直時,*力方向與杆垂直,合外力方向沿杆向下,小球繼續加速,速度沒有達到最大值.當合外力為零時,加速度為零,速度最大,故A錯誤,B錯誤;
CD、小球運動過程中,只有重力和*簧*力做功,系統機械能守恆,初末位置動能都為零,所以*簧的**勢能增加量等於重力勢能的減小量,即為mgh,故C錯誤,D正確.
故選:D
【點評】: 本題主要考查了機械能守恆定律的直接應用,要求同學們能正確分析小球的受力情況和運動情況,難度不大,屬於基礎題.
知識點:機械能守恆定律單元測試
題型:選擇題