问题标题:
【如图甲所示,一轻弹簧的下端固定在倾角为30°的足够长光滑斜面的底端,上端放一小滑块,滑块与弹簧不拴接.沿斜面向下压滑块至离斜面底端l=0.1m处后由静止释放,滑块的动能Ek,与距斜】
问题描述:
如图甲所示,一轻弹簧的下端固定在倾角为30°的足够长光滑斜面的底端,上端放一小滑块,滑块与弹簧不拴接.沿斜面向下压滑块至离斜面底端l=0.1m处后由静止释放,滑块的动能Ek,与距斜面底端的距离l的关系如图乙所示.其中从0.2m到0.35m范围内图象为直线,其余部分为曲线,不计空气阻力,取g=10m/s2.下列说法正确的是()
A.小滑块的质量为0.4kg
B.弹簧的最大形变量为0.2m
C.弹簧最大弹性势能为0.5J
D.弹簧的劲度系数为100N/m
祁妍军回答:
A、物体离开弹簧后只有重力做功,动能转化为重力势能,结合动能定理得:-mgsinθ•△l1=△Ek,l1=0.35m-0.20m=0.15m
代入数据得:m=0.4kg.故A正确;
B、由图可知,在弹簧长度是0.2m处滑块与弹簧分离,所以弹簧的原长是0.2m,弹簧的最大形变量为0.2m-0.1m=0.1m.故B错误;
C、滑块释放后到滑块到达最高点时,弹簧的弹性势能转化为滑块的动能,所以:
EPm=-mgsinθ•△l2,l2=0.35m-0.10m=0.25m
与A中的两个公式联立可得:EPm=0.5J.故C正确.
D、根据弹簧的弹性势能的表达式:E
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