Question

在水平地面上放一個(gè)豎直輕彈簧，彈簧上端與一個(gè)質(zhì)量為2.0 kg的木塊相連，若在木塊上再作用一個(gè)豎直向下的力F，使木塊緩慢向下移動(dòng)0.10 m，力F做功2.5 J.此時(shí)木塊再次處于平衡狀態(tài)，力F的大小為50 N，如圖2-2-11所示.求：

圖2-2-11

（1）在木塊下移0.10 m的過程中彈性勢(shì)能的增加量；

（2）彈簧的勁度系數(shù).

Answer 1

解析：彈性勢(shì)能的增加量等于彈力做負(fù)功的值，所以設(shè)法求出彈簧彈力所做的功是解決問題的關(guān)鍵.

（1）木塊下移0.1 m過程中，力F和重力做的功全部用于增加彈簧的彈性勢(shì)能，故彈性勢(shì)能的增加量為

ΔE_P=W_F+mgh=（2.5+2.0×10×0.1） J=4.5 J.

（2）由平衡條件得，木塊再次處于平衡時(shí)F=kh

所以勁度系數(shù)k= N/m=500 N/m.