Question

【题目】如图所示，轻弹簧一端固定，另一端连接一个物块。物块（可视为质点）的质量为m，在水平桌面上沿x轴运动，物块与桌面间的动摩擦因数为μ。以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O，当弹簧的伸长量为x时，物块所受弹簧弹力大小为F=kx，k为常量。

(1)画出弹簧弹力F随弹簧的伸长量x变化的F-x图像；

(2)根据F—x图像求物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中弹力所做的功；

(3)物块由x1处向右运动到x3处，然后由x3处返回到x2处，在这个过程中，分别求出弹簧弹力所做的功；滑动摩擦力所做的功；比较两种力做功的特点有何不同。

Answer 1

【答案】(1)；(2)；(3) ，，，；弹力做功与实际路径无关，取决于始末两点间的位置，而摩擦力做功与实际路径有关

【解析】

(1)根据

F=kx

则弹簧弹力F随弹簧的伸长量x变化的F-x图像如图所示

(2)物块沿轴从点运动到位置的过程中，弹力做负功，图线下的面积等于弹力做功大小，故弹力做功为

(3)物块由向右运动到的过程中，弹力做功为

物块由运动到的过程中，弹力做功为

整个过程中弹力做功

整个过程中，摩擦力做功

比较两力做功可知，弹力做功与实际路径无关，取决于始末两点间的位置，而摩擦力做功与实际路径有关。