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如图所示,轻质弹簧上端固定,下端与质量为m的圆环相连,圆环套在倾斜的粗糙固定杆上,杆与水平面之间的夹角为α.将圆环从a处由静止释放,环沿杆上滑到b处时的速度为v,滑到d处时速

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如图所示,轻质弹簧上端固定,下端与质量为m的圆环相连,圆环套在倾斜的粗糙固定杆上,杆与水平面之间的夹角为α.将圆环从a处由静止释放,环沿杆上滑到b处时的速度为v,滑到d处时速度为零,且弹簧竖直并处于自然长度;接着,圆环又从d处沿杆下滑,滑到b处时速度为零.已知bd=L,c是bd的中点,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,则下列说法正确的是(  )
作业搜

A. 环上滑经过c点的速度等于下滑经过c点的速度

B. 环上滑经过c点的速度大于下滑经过c点的速度

C. 环经过b点时,弹簧的弹性势能是mgLsinα-

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mv2

D. 环经过b点时,弹簧的弹性势能是mgLsinα-

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4
mv2

▼优质解答
答案和解析
A、从c到d再到c,重力、弹簧的拉力做功均为零,只有摩擦力做功,由动能定理得:Wf=
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mvC′2-
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mvC2,
由于Wf<0,则vC′<vC,故A错误,B正确;
C、设从c到d摩擦力做功为Wf,从b到d再到b的过程中,重力、弹簧的拉力做功均为零,只有摩擦力做功,由动能定理得:2Wf=0-
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mv2,
解得:Wf=-
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mv2,
设b处弹性势能为EP,从b到d由动能定理得:WG+Wf+WT=0-
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mv2,其中WG=-mgLsinα,则EP=mgLsinα-
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mv2,故C错误,D正确.
故选:BD
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