Question

如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状态．现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到达的最低点距圆环初始位置的距离为2L，已知在整个过程中弹簧都未超过弹性限度，则在圆环下滑到最大距离的过程中（  ）

A．圆环的机械能与弹簧弹性势能之和保持不变

B．弹簧弹性势能变化了mgL

C．弹簧弹性势能与圆环重力势能之和先减小后增大

D．圆环下滑到最大距离时，所受合力为零

Answer

AC

【解析】

试题分析：圆环沿杆滑下过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，故圆环的机械能与弹簧弹性势能之和保持不变，选项A正确； 图中弹簧水平时恰好处于原长状态，圆环下滑到达的最低点距圆环初始位置的距离为2L, 根据系统的机械能守恒得， 弹簧的弹性势能增大量为△Ep=mgh=2mgL，故B错误；根据圆环与弹簧组成的系统机械能守恒，知圆环的动能先增大后减小，则圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大，故C正确．圆环所受合力为零，速度最大，此后圆环继续向下运动，则弹簧的弹力增大，圆环下滑到最大距离时，所受合力不为零，故D错误．故选AC．

考点：机械能守恒

【名师点睛】对物理过程进行受力、运动、做功分析，是解决问题的根本方法．要注意圆环的机械能不守恒，圆环与弹簧组成的系统机械能才守恒．