如图6所示,原长为L的弹簧一端固定在墙上,另一端与质量为m的小圆环相连,将小圆环套在固定的竖直光滑长杆上,开始时弹簧处于水平状态且为原长,圆环由静止下滑。若圆环下滑到最低点时,弹簧的长度变为2L且未超过弹性限度,则在此过程中,( )。


【正确答案】 D
【答案解析】

A项:圆环沿杆下滑的过程中,对于圆环和弹簧组成的系统,由于只有重力和弹簧的弹力做功,所以系统的机械能守恒。对于圆环,除重力做功外,还有弹簧的弹力做功,因此圆环的机械能不守恒,故A项错误。

B项:弹簧水平时恰好处于原长状态,弹簧的弹性势能为零,圆环下滑到最大距离时,弹簧的长度变为,可得圆环下降的高度为,根据系统的机械能守恒可知:弹簧弹性势能变化量为