Question

【題目】圖中，輕質彈簧的一端固定在地面上，另一端放有一小物塊(可視為質點)，物塊與彈簀不連接.通過物塊向下壓縮彈簧，當物塊與地面相距0.1m時由靜止釋放物塊，通過傳感器測得物塊的動能Ek與其離地高度h的變化關系如圖所示，其中0.2m -0.35m范圍內圖象為直線，其余部分為曲線。以地面為重力勢能參考平面，取g=10m/s2，可知( )

A. 物塊的質量為0.2kg

B. 彈簧的最大彈性勢能為0.5J

C. 物塊開始運動時，彈簧、物塊、地球組成的系統具有的機械能為0.7J

D. 物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】ABC

【解析】

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，選項A正確；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，所以從h=0.2m，滑塊與彈簧分離，彈簧的原長的0.2m，根據圖象可知，此時物塊動能為0.30J，重力勢能為EP=mgh=2×0.2=0.4J，總機械能為0.3J+0.4J=0.7J；物塊在最低點時，彈性勢能最大，此時的重力勢能EP0=mgh0=2×0.1J=0.2J，則彈性勢能為：0.3J+0.4J-0.2J=0.5J，故BC正確；物塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小時，動能最大，由圖可知，動能的最大值大于0.3J，則重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小值小于0.4J，選項D錯誤；故選ABC.