如图甲所示,倾角为θ的光滑斜面体固定在水平面上,劲度系数为k的轻弹簧,一端固定在斜面底端,另一端与质量为m的小滑块接触但

如图甲所示,倾角为θ的光滑斜面体固定在水平面上,劲度系数为k的轻弹簧,一端固定在斜面底端,另一端与质量为m的小滑块接触但不拴接,现用沿斜面向下的力F推滑块至离地高度h0处,弹簧与斜面平行,撤去力F,滑块沿斜面向上运动,其动能Ek和离地高度h的变化关系如图乙所示,图中h2对应图线的最高点,h3到h4范围内图线为直线,其余部分为曲线.重力加速度为g,则(  )
A.h1高度处,弹簧形变量为[mgsinθ/k]
B.h2高度处,弹簧形变量为[mgsinθ/k]
C.h0高度处,弹簧的弹性势能为mg(h3-h0
D.h1高度处,弹簧的弹性势能为mg(h3-h1
千年烟囱 1年前 已收到1个回答 举报

雨落无声月 幼苗

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解题思路:由图看出,h2处小滑块的动能最大,此时滑块受力平衡,由平衡条件和胡克定律可得到弹簧的形变量;对于滑块和弹簧组成的系统,在撤去F后,h3处滑块离开弹簧,系统的机械能守恒.根据机械能守恒定律分析弹簧的弹性势能.

A、B、由图知,h2处小滑块的动能最大,此时滑块受力平衡,由平衡条件得:mgsinθ=kx,则得:弹簧的压缩量为:x=[mgsinθ/k],则h1高度处,弹簧压缩量大于[mgsinθ/k].故A错误,B正确.
C、由图知,滑块在h4处到达最高点,对于滑块从h0到h4过程,根据滑块和弹簧组成的系统,机械能守恒得:
EP0=mg(h4-h0),即h0高度处,弹簧的弹性势能为mg(h4-h0),故C错误.
D、由图看出在h3处滑块与弹簧刚分离,对于滑块从h1到h3过程,动能变化量为0,根据滑块和弹簧组成的系统,机械能守恒得:
EP1=mg(h3-h1),即h1高度处,弹簧的弹性势能为mg(h3-h1),故D正确.
故选:BD.

点评:
本题考点: 机械能守恒定律.

考点点评: 本题关键要读懂图象的物理意义,正确判断滑块的运动状态,再根据系统的机械能守恒和临界条件列式,进行分析.

1年前

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