Question

10．在水平地面上放一个竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为m的木块相连，若在木块上再作用一个竖直向下的力F，使木块缓慢向下移动h，力F做功W₁，此时木块再次处于平衡状态，如图所示．求：
（1）在木块下移h的过程中重力势能的减少量；
（2）在木块下移h的过程中弹性势能的增加量．

Answer 1

分析 （1）明确物体下落的高度，根据重力做功与重力势能间的关系可明确重力势能的改变量；
（2）根据能量的转化与守恒：弹簧弹性势能的增加量等于力F做的功与木块重力势能的减少量之和．

解答 解：（1）重力势能的减小量等于重力所做的功，故有：
△E_P=mgh；
（2）弹簧弹性势能的增加量等于力F做的功与木块重力势能的减少量之和，故弹簧的弹性势能增加量为：
△E_P弹=W₁+mgh
答：（1）在木块下移h的过程中重力势能的减少量为mgh；
（2）在木块下移h的过程中弹性势能的增加量为W₁+mgh．

点评 本题的关键是对木块和弹簧系统运用功能关系，要明确系统中什么能减少、什么能增加，根据功能关系即可分析弹簧弹性势能的增加量．