Question

【題目】如圖所示，豎直光滑桿固定不動，套在桿上的輕質彈簧下端固定，將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧至離地高度．處，滑塊與彈簧不拴接。現由靜止釋放滑塊，通過傳感器測量到滑塊的速度和離地高度并作出滑塊的圖象，其中高度從上升到范圍內圖象為直線，其余部分為曲線，以地面為零重力勢能面，取，由圖象可知（ ）

A．小滑塊的質量為

B．輕彈簧原長為

C．彈簧最大彈性勢能為

D．小滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小為

Answer 1

【答案】BC

【解析】

試題分析：在從0．2m上升到0．35m范圍內，△Ek=△EP=mg△h，圖線的斜率絕對值為：，所以：m=0．2kg，故A錯誤；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，彈簧的原長的0．2m．故B正確；根據能的轉化與守恒可知，當滑塊上升至最大高度時，增加的重力勢能即為彈簧最大彈性勢能，所以Epm=mg△h=0．2×10×（0．35-0．1）=0．5J，故C正確；由圖可知，當h=0．18m時的動能最大；在滑塊整個運動過程中，系統的動能、重力勢能和彈性勢能之間相互轉化，因此動能最大時，滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小，根據能的轉化和守恒可知，EPmin=E-Ekm=Epm+mgh-Ekm=0．5+0．2×10×0．1-0．32=0．38J，故D錯誤；故選BC．