15．如圖所示，一傾斜光滑桿固定在水平地面上，與地面的夾角α=30°．在光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點．開始時彈簧處于原長l．讓圓環(huán)由靜止沿桿滑下，當(dāng)滑到桿的底端時速度恰好為零．則以下說法正確的是（　�。�
A．在圓環(huán)下滑的過程中，圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒
B．在圓環(huán)下滑的過程中，當(dāng)彈簧最短時彈簧的彈性勢能最大
C．在圓環(huán)下滑的過程中，當(dāng)彈簧再次恢復(fù)原長時圓環(huán)的動能最大
D．當(dāng)圓環(huán)滑到桿的底端時，彈簧的彈性勢能為mgl

分析 分析圓環(huán)沿桿下滑的過程的受力和做功情況，只有重力和彈簧的拉力做功，所以圓環(huán)機械能不守恒，但是系統(tǒng)的機械能守恒；沿桿方向合力為零的時刻，圓環(huán)的速度最大．

解答 解：A、圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端的過程中有兩個力對圓環(huán)做功，即環(huán)的重力和彈簧的拉力；把圓環(huán)和彈簧組成的系統(tǒng)作為研究對象，則系統(tǒng)的機械能守恒，故A正確，
B、根據(jù)幾何知識知，圓環(huán)滑到底端時彈簧伸長量大于彈簧最短時壓縮量，所以在底端時彈性勢能最大，故B錯誤．
C、在圓環(huán)下滑的過程中，當(dāng)彈簧的彈力沿桿向上的分力等于重力沿桿向下的分力時圓環(huán)的動能最大，此時彈簧處于伸長狀態(tài)，故C錯誤．
D、根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒，得知：當(dāng)圓環(huán)滑到桿的底端時，動能的變化量為零，彈簧的彈性勢能等于mgl，故D正確．
故選：AD

點評 對物理過程進行受力、運動、做功分析，是解決問題的根本方法．要掌握系統(tǒng)機械能守恒的條件：只有重力和彈簧的彈力做功．

練習(xí)冊系列答案
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A．給電容器充電后保持與電源連接，只要S減小，則C增大，E不變，U不變；
B．給電容器充電后保持與電源連接，只要d減小，則E增大，C增大，Q也增大
C．給電容器充電后與電源斷開，只要S減小，則Q不變，U增大，E減小
D．給電容器充電后與電源斷開，只要d增大，則E不變，C不變，U增大

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A．cd受豎直向上的磁場力作用，大小為0.1N
B．ab受豎直向下的磁場力作用，大小為0.1N
C．作用于ab豎直向上的拉力大小為0.1N，拉力的功率為0.2W
D．作用于ab豎直向上的拉力大小為0.2N，拉力的功率為0.4W

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20．下列說法正確的是（　　）
A．通過光電效應(yīng)實驗，證明了光具有波動性
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C．比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定
D．利用晶體做電子束衍射實驗，證實了電子的波動性
E．在天然放射現(xiàn)象中，γ射線是由原子核外的內(nèi)層電子躍遷產(chǎn)生

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