Question

【題目】如圖1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h=0．1m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Ek﹣h圖象（如圖2），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，以地面為零重力勢能面，取g=10m/s2，由圖象可知（ ）

A．小滑塊的質量為0．2kg

B．彈簧最大彈性勢能為0．5J

C．滑塊上升過程中機械能守恒

D．小滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小為0．4J

Answer 1

【答案】AB

【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：，則 m=0．2kg，故A正確；根據能量守恒定律可知，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B正確；

滑塊未脫離彈簧前，滑塊和彈簧組成的系統機械能守恒，滑塊脫離彈簧后，滑塊的機械能守恒，故C錯誤；

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AB。