Question

【题目】图中，轻质弹簧的一端固定在地面上，另一端放有一小物块(可视为质点)，物块与弹簀不连接.通过物块向下压缩弹簧，当物块与地面相距0.1m时由静止释放物块，通过传感器测得物块的动能Ek与其离地高度h的变化关系如图所示，其中0.2m -0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线。以地面为重力势能参考平面，取g=10m/s2，可知( )

A. 物块的质量为0.2kg

B. 弹簧的最大弹性势能为0.5J

C. 物块开始运动时，弹簧、物块、地球组成的系统具有的机械能为0.7J

D. 物块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.4J

Answer 1

【答案】ABC

【解析】

在从0.2m上升到0.35m范围内，△Ek=△EP=mg△h，图线的斜率绝对值为：，则 m=0.2kg，选项A正确；在Ek-h图象中，图线的斜率表示滑块所受的合外力，由于高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，说明滑块从0.2m上升到0.35m范围内所受作用力为恒力，所以从h=0.2m，滑块与弹簧分离，弹簧的原长的0.2m，根据图象可知，此时物块动能为0.30J，重力势能为EP=mgh=2×0.2=0.4J，总机械能为0.3J+0.4J=0.7J；物块在最低点时，弹性势能最大，此时的重力势能EP0=mgh0=2×0.1J=0.2J，则弹性势能为：0.3J+0.4J-0.2J=0.5J，故BC正确；物块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小时，动能最大，由图可知，动能的最大值大于0.3J，则重力势能与弹簧的弹性势能总和最小值小于0.4J，选项D错误；故选ABC.