如圖所示，豎直光滑桿固定不動，*簧下端固定，將滑塊向下壓縮*簧至離地高度h=0.1m處，滑塊與*簧不拴接，現由...

問題詳情：

如圖所示，豎直光滑桿固定不動，*簧下端固定，將滑塊向下壓縮*簧至離地高度h=0.1m處，滑塊與*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，並作出其Ek﹣h圖象，其中高度從0.2m上升到0.35m範圍內圖象為直線，其餘部分為曲線，以地面為零勢能面，g取10m/s2，由圖象可知（　　）

A．輕*簧原長為0.3m

B．小滑塊的質量為0.1kg

C．*簧最大**勢能為0.5J

D．小滑塊的重力勢能與*簧的**勢能總和最小為0.4J

【回答】

解：A、在Ek﹣h圖象中，圖線的斜率表示滑塊所受的合外力，由於高度從0.2m上升到0.35m範圍內圖象為直線，其餘部分為曲線，説明滑塊從0.2m上升到0.35m範圍內所受作用力為恆力，所示從h=0.2m，滑塊與*簧分離，故A錯誤；

B、在從0.2m上升到0.35m範圍內，圖線的斜率絕對值為：k=mg=2N，所以：m=0.2kg，故B錯誤；

C、根據能的轉化與守恆可知，當滑塊上升至最大高度時，增加的重力勢能即為*簧最大**勢能，

所以Epm=mg△h=0.2×10×（0.35﹣0.1）=0.5J，故C正確；

D、在滑塊整個運動過程中，系統的動能、重力勢能和**勢能之間相互轉化，因此動能最大時，滑塊的重力勢能與*簧的**勢能總和最小，根據能的轉化和守恆可知：

EPmm=E﹣Ekm=Epm+mgh0﹣Ekm=0.5+0.2×10×0.1﹣0.32=0.38J，故D錯誤；

故選：C

知識點：機械能守恆定律單元測試

題型：選擇題