如图所示,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,滑块与弹簧不栓接.现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和
如图所示,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,滑块与弹簧不栓接.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. 弹簧原长为0.18m
B. 弹簧的劲度系数为100N/m
C. 滑块运动的最大加速度为40m/s2
D. 弹簧的弹性势能最大值为0.7J
B、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:k=
△EK |
△h |
2 |
0.2-0.18 |
C、由上分析可知,滑块静止释放后做加速度减小的加速运动,当弹簧弹力等于重力时,加速度为0,物块的速度最大,所以物块在释放瞬间加速度最大.由牛顿第二定律可得:amax=
k△xmax-mg |
m |
(0.2-0.1)×100-0.2×10 |
0.2 |
D、根据能的转化与守恒可知,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△h=0.2×10×(0.35-0.1)=0.5J,故D错误.
故选:BC.
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