Question

【題目】如圖所示，豎直光滑桿固定不動，套在桿上的彈簧下端固定，將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧至離地高度h=0.1m處，滑塊與彈簧不拴接�，F由靜止釋放滑塊，通過傳感器測量到滑塊的速度和離地高度h并作出滑塊的Ek﹣h圖象，其中高度從0.2m上升到0.35m范圍內圖象為直線，其余部分為曲線，以地面為零勢能面，取g=10m/s2，由圖象可知（　　）

A.小滑塊的質量為0.2kgB.輕彈簧原長為0.2m

C.彈簧最大彈性勢能為0.32JD.小滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小為0.38J

Answer 1

【答案】ABD

【解析】

A．在從0.2m上升到0.35m范圍內，圖象是直線，說明滑塊只受重力，由動能定理得

△Ek=mg△h

圖線的斜率絕對值為

則

m=0.2kg

故A正確；
B．在Ek-h圖象中，圖線的斜率表示滑塊所受的合外力，由于高度從0.2m上升到0.35m范圍內圖象為直線，其余部分為曲線，說明滑塊從0.2m上升到0.35m范圍內所受作用力為恒力，所示從h=0.2m，滑塊與彈簧分離，彈簧的原長為0.2m。故B正確；
C．根據能的轉化與守恒可知，當滑塊上升至最大高度時，增加的重力勢能即等于彈簧最大彈性勢能，所以

Epm=mg△h=0.2×10×（0.35-0.1）=0.5J

故C錯誤；
D．在滑塊整個運動過程中，滑塊和彈簧組成的系統，只有重力和彈力做功，系統的機械能守恒，即滑塊的機械能與彈簧的彈性勢能之和保持不變，總能量為

當小滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小時，動能最大，最大值為0.32J，則小滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小為0.70J-0.32J=0.38J，故D正確；
故選ABD。