Question

如圖所示，勁度系數(shù)為K的輕質(zhì)彈簧，一端系在豎直放置的半徑為R的圓環(huán)頂點(diǎn)P，另一端系一質(zhì)量為m的小球，小球穿在圓環(huán)上作無摩擦的運(yùn)動(dòng)．設(shè)開始時(shí)小球置于A點(diǎn)，彈簧處于自然狀態(tài)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最底點(diǎn)時(shí)速率為υ，對圓環(huán)恰好沒有壓力．下列分析正確的是（　�。�

• A、從A到B的過程中，小球的機(jī)械能守恒
• B、從A到B的過程中，小球和彈簧的機(jī)械能減少
• C、小球過B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈力為mg+m

  υ2

  R

• D、小球過B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈力為mg+m

  υ2

  2R

Answer 1

分析：從A到B的過程中，小球的機(jī)械能不守恒，小球和彈簧的機(jī)械能守恒．小球過B點(diǎn)時(shí)，由重力和彈簧彈力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出彈簧的彈力．

解答：解：
A、B以小球和彈簧組成的系統(tǒng)為研究對象，在小球從A到B的過程中，只有重力和彈簧的彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，但小球的機(jī)械能不守恒，其機(jī)械能減小轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能．故A錯(cuò)誤，B正確．
C、D由題，小球過B點(diǎn)時(shí)，對圓環(huán)恰好沒有壓力，則由重力和彈簧彈力的合力提供小球的向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：
   F-mg=m

v2

R

，解得彈簧的彈力大小為F=mg+m

v2

R

．故C正確，D錯(cuò)誤．
故選C

點(diǎn)評：本題要正確選擇機(jī)械能守恒定律的研究對象，是針對系統(tǒng)而言，機(jī)械能守恒，而小球和彈簧各自的機(jī)械能都不守恒．