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，在外力作用下將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧至離地高度h＝0.1 m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h，并作出滑塊的動能Ek與離地面高度h的關系圖像，其中高度從0.2 m上升到0.35 m范圍內圖像為直線，其余部分為曲線，以地面為零勢能面，取g＝10 m/s2，由圖像可知（　　）

A.小滑塊的質量為0.2 kg

B.剛釋放時彈簧的彈性勢能為0.32 J

C.彈簧的勁度系數為250 N/m

D.小滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小為0.38 J

Answer 1

【答案】AD

【解析】

A．在圖像中，圖線的斜率表示滑塊所受的合外力，從0. 2m上升到0. 35m范圍內，圖線的斜率絕對值

得出

m=0. 2kg

A項正確；

B．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，有

B項錯誤；

C．從0. 2m上升到0. 35m范圍內圖像為直線，其余部分為曲線，說明從h=0. 2m處滑塊與彈簧分離，彈簧的原長為0. 2m，由圖可知當h=0. 18m時的動能最大，動能最大時

mg=kx

得出

C項錯誤；

D．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

D項正確。

故選AD。