Question

【题目】在水平地面上放着一个竖直的轻弹簧，弹簧上端与一个质量为2.0kg的木块相连，若木快上再作用一个竖直向下的力F，是木块缓慢向下移动0.1m，力F做功2.5J，此时木块再次处于平衡状态，力F的大小为50N。

求：（1）在木块下移0.10m的过程中弹性势能的增加量

（2）弹簧的劲度系数

Answer 1

【答案】（1）4.5J （2）500N/m

【解析】

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；根据胡克定律结合共点力平衡条件列式求解弹簧劲度系数；

（1）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：；
（2）刚开始，没有F作用时，木块处于静止状态，则有：
当F作用时，木块下移，再次平衡时有：
根据可得：。