Question

【題目】如圖所示，豎直光滑桿固定不動，套在桿上的輕質(zhì)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=0．40 m處，滑塊與彈簧不拴接。現(xiàn)由靜止釋放滑塊，通過傳感器測量出滑塊的速度和離地高度h，計(jì)算出滑塊的動能EK，并作出滑塊的EK—h圖象，其中高度從0．80 m上升到1．40m范圍內(nèi)圖象為直線，其余部分為曲線。若以地面為重力勢能的零勢能面，取g=10 m/s2,則結(jié)合圖象可知（ ）

A．滑塊的質(zhì)量為1．00 kg

B．彈簧原長為0．72 m

C．彈簧最大彈性勢能為10．00 J

D．滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小為3．60J

Answer 1

【答案】AC

【解析】

試題分析：在EK—h圖象中，圖線的斜率表示了滑塊所受的合外力，由于高度從0．80m上升到1．40m范圍內(nèi)圖象為直線，說明滑塊在此范圍內(nèi)離開彈簧，只受重力，所以在h＝0．80m處滑塊與彈簧分離，即彈簧原長為0．80m，故B錯誤；在此范圍內(nèi)，圖線的斜率絕對值為：，又，所以滑塊質(zhì)量，故A正確；＝mg＝2N，所以：m＝0．2kg，故選項(xiàng)B錯誤；根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒可知，當(dāng)滑塊上升至最大高度時(shí)，增加的重力勢能即為彈簧最大彈性勢能，所以，故C正確；在滑塊運(yùn)動的全過程中，滑塊與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即動能、重力勢能、彈性勢能總量保持不變，因此動能最大時(shí)，滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小，根據(jù)能量守恒定律可知，滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和的最小值Emin等于機(jī)械能總量減去滑塊的最大動能，即，故D錯誤。