Question

【题目】如图，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的轻弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h＝0.1m处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的动能Ek－h图象，其中h＝0.18m时对应图象的最顶点，高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余为曲线，取g＝10m/s2，由图象可知（　　）

A.滑块的质量为0.18kg

B.弹簧的劲度系数为100N/m

C.滑块运动的最大加速度为50m/s2

D.弹簧的弹性势能最大值为0.5J

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．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

故A错误；

B．由题意滑块与弹簧在弹簧原长时分离，弹簧的原长为0.2m，h=0.18m时速度最大，此时

mg=kx1

x1=0.02m

得

k=100N/m

故B正确；

C．在h=0.1m处时滑块加速度最大

kx2-mg=ma

其中x2=0.1m，得最大加速度

a=40m/s2

故C错误；

D．根据能量守恒可知，当滑块上升至最大高度时，增加的重力势能即为弹簧最大弹性势能，所以

Epm=mg△hm=0.2×10×（0.35-0.1）J=0.5J

故D正确。

故选BD。