Question

在水平地面上放一個豎直輕彈簧，彈簧上端與一個質量為2.0 kg的木塊相連，若在木塊上再作用一個豎直向下的力F，使木塊緩慢向下移動0.1 m，力F做功2.5 J.此時木塊再次處于平衡狀態，力F的大小為50 N，如圖5-5-6所示.求：

圖5-5-6

（1）在木塊下移0.1 m的過程中彈性勢能的增加量；

（2）彈簧的勁度系數.

Answer 1

解析：外力對彈簧做的功等于彈簧彈性勢能的增加，由此完成彈性勢能增加量的求解，而后依據胡克定律求解勁度系數.

（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能，故彈性勢能的增加量為

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F=kh

所以勁度系數k== N/m=500 N/m.