Question

如图，一个质量为m的刚性圆环套在竖直固定细杆上，圆环的直径略大于细杆的直径，圆环的两边与两个相同的轻质弹簧的一端相连，轻质弹簧的另一端相连在和圆环同一高度的墙壁上的P、Q两点处，弹簧的劲度系数为k，起初圆环处于O点，弹簧处于原长状态且原长为L；将圆环拉至A点由静止释放，OA=OB=L，重力加速度为g，对于圆环从A点运动到B点的过程中，弹簧处于弹性范围内，下列说法正确的是

A.圆环通过O点的加速度小于g

B.圆环在O点的速度最大

C.圆环在A点的加速度大小为g+

D.圆环在B点的速度为2

Answer

D

【解析】

A．圆环通过O点时，水平方向合力为零，竖直方向只受重力，故加速度等于g，故A错误；

B．圆环受力平衡时速度最大，应在O点下方，故B错误；

C．圆环在下滑过程中与粗糙细杆之间无压力，不受摩擦力，在A点对圆环进行受力分析如图，根据几何关系，在A点弹簧伸长

根据牛顿第二定律，有

解得

故C错误；

D．圆环从A到B过程，根据功能关系，减少的重力势能转化为动能

解得

故D正确。

故选D。