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如图5-1-7所示,轻弹簧一端与竖直墙壁连接,另一端与一质量为m的木块连接,放在光滑的水平面上,弹簧的劲度系数为k,弹簧处于自然状态,用水平力缓慢拉物体,使物体前进x,求这一过程中拉力对物体做了多少功.

图5-1-7

解析:方法一:力F做功是用来克服弹簧弹力做功,但弹力不是恒力,其大小与形变量成正比,又知缓慢拉物体,物体处于平衡状态,即F=kx,可用平均力来代替.

平均力==,F做功W=x=kx2.

方法二:画出拉力F随位移x的变化图象如图5-1-8所示,则图线与横轴构成的三角形面积即为拉力做的功W=s=kx·x=kx2.

图5-1-8

答案:kx2


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