Question

19．用甲、乙、丙三个木块将相同弹簧压缩到图示位置后由静止释放，沿光滑水平轨道滑行，可冲到光滑斜面上．若三个木块能到达斜面的最大高度分别是h_甲、h_乙、h_丙，且h_乙＞h_丙，弹簧的压缩量分别为l₁、l₂、l₃，且l₁＜l₂=l₃，甲、乙的质量m_甲=m_乙．以下判断正确的是（　　）

• A． 甲、乙能到达斜面的最大高度h_甲＞h_乙
• B． 乙离开弹簧时的动能比丙大
• C． 甲、乙离开弹簧时的速度v_甲＞v_乙
• D． 乙、丙的质量m_乙＜m_丙

Answer 1

分析 在该实验中弹簧的弹性势能先转化为物块的动能，然后物块的动能由转化为滑块的重力势能，弹簧的形变量越大，物块获得的动能越大，最终物块的重力势能越大，比较弹簧形变的大小即可比较出物块重力势能的大小．

解答 解：A、弹簧的形变量越大，弹簧的弹性势能越大，在此过程中弹性势能转化为重力势能，最终物块在最高处时所具有的重力势能越大，因为l₁＜l₂=l₃，m_甲=m_乙，因此E_甲＜E_乙，甲、乙能到达斜面的最大高度h_甲＜h_乙，故A错误；
B、弹簧的形变量越大，弹簧的弹性势能越大，在此过程中弹性势能转化为重力势能，最终物块在最高处时所具有的重力势能越大，因为l₂=l₃，因此E_乙=E_丙，因此乙离开弹簧时的动能等于丙的动能，故B错误；
C、弹簧的形变量越大，弹簧的弹性势能越大，弹性势能转化为动能越大，因为l₁＜l₂，m_甲=m_乙，因此E_甲＜E_乙因为m_甲=m_乙，甲、乙离开弹簧时的速度v_甲＜v_乙，故C错误；
D、弹簧的形变量越大，弹簧的弹性势能越大，在此过程中弹性势能转化为重力势能，最终物块在最高处时所具有的重力势能越大，因为l₂=l₃，因此E_乙=E_丙，因此乙离开弹簧时的动能等于丙的动能，因为h_乙＞h_丙，故乙、丙的质量m_乙＜m_丙，故D正确．
故选D．

点评 本实验探究了影响弹簧弹性势能的因素，对学生来说难度较大；知道实验过程中能量的转化方式、通过不同实验对比是正确解题的关键．