题目内容
【题目】如图所示，弹簧的一端固定，另一端连接一个物块，弹簧质量不计．物快（可视为质点）的质量为 ，在水平桌面上沿
轴运动，与桌面间的动摩擦因数为
．以弹簧原长时物块的位置为坐标原点
，当弹簧的伸长量为
时，物块所受弹簧弹力大小为
， 
为常量．
（
）请画出
随
变化的示意图；并根据
图象求物块沿
轴从
点运动到位置
的过程中弹力所做的功．
（
）物块由
向右运动到
，然后由
返回到
，在这个过程中，
．求弹力所做的功，并据此求弹性势能的变化量；
．求滑动摩擦力所做的功；并与弹力做功比较,说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念，为什么？
【答案】（
）图象如图所示；
弹力做功为： 
．
（
）弹性势能的变化量为
；摩擦力做功： 
；不能引入“摩擦力势能”．
【解析】（1）在
图象中，面积为外力拉弹簧时外力所做的功
弹簧的弹力对其做负功， 
（2）a.分段研究：从
到
过程中，弹簧的弹力做负功，为
从
到
过程中，弹簧的弹力做正功，为
则全过程弹簧的弹力作功为
由功能关系
得
b.物体向右由
运动到
的过程摩擦力作功
物体由由
返回到
的过程摩擦力做功
全程摩擦力做功
若物体直接由
位置运动到
位置，摩擦力做功为
可知，两次沿不同路径从相同出发点运动到同一位置，摩擦力做功不同，说明摩擦力做功与路径有关。
而弹簧弹力做功与路径无关，只与初末位置有关，因此存在弹性势能的概念，根据势能的定义可知，不存在摩擦力势能的概念。
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