在水平地面上固定著一個豎直輕彈簧，彈簧上端壓著一個質(zhì)量為2.0kg的物塊．若在物塊上再施加一個豎直向下力F，在力F做功2.5J，物塊向下移動0.01m后，物塊再次處于平衡狀態(tài)，此時力F大小也變?yōu)?0N，如圖所示，求：(1)在物塊下移0.01m的過程中，彈簧彈性勢能的增加量；(2)彈簧的勁度系數(shù)．(g取)

答案：2.7J;5000N/m
解析：

　　(1)在物塊下移0.01m后，由于物塊再次處于平衡狀態(tài)，所以物塊的動能沒有變化，由功和能的關(guān)系知．重力和力F對物塊所做的功都用于增加彈簧的彈性勢能，因此彈簧彈性勢能的增加量為

．

　　(2)當物塊再次處于平衡狀態(tài)時，力F與彈簧增加的那部分彈力大小相等，即F=kh，解得．

　　彈簧彈性勢能的增加量數(shù)值上等于物塊克服彈力所做的功．在本題中，由于彈簧彈力的大小不確定，因此還是要根據(jù)功和能的關(guān)系解決問題．


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相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，水平地面上固定著一根豎直立柱，某人用繩子通過柱頂?shù)亩ɑ唽⒅匚锢�，不計滑輪摩擦．則在人拉著繩子的一端緩慢向右移動的過程中（　�。�
A、地面對人的摩擦力逐漸增大，繩對滑輪的壓力逐漸減小B、地面對人的摩擦力逐漸減小，繩對滑輪的壓力保持不變C、地面對人的摩擦力逐漸減小，繩對滑輪的壓力逐漸增大D、地面對人的摩擦力逐漸增大，繩對滑輪的壓力保持不變

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科目：高中物理 來源：2013-2014學年重慶市三峽名校聯(lián)盟高三12月聯(lián)考理綜物理試卷（解析版） 題型：填空題

如圖所示，水平地面上固定著一根豎直立柱，某人用繩子通過柱頂?shù)亩ɑ唽⒅匚锢�，不計滑輪摩擦。則在人拉著繩子的一端緩慢向右移動的過程中：（     ）

A．地面對人的摩擦力逐漸增大，繩對滑輪的壓力逐漸減小

B．地面對人的摩擦力逐漸減小，繩對滑輪的壓力保持不變

C．地面對人的摩擦力逐漸減小，繩對滑輪的壓力逐漸增大

D．地面對人的摩擦力逐漸增大，繩對滑輪的壓力保持不變

 

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科目：高中物理 來源：2015屆云南省高一下學期期末考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

如圖所示，水平地面上固定著一輛小車，左側(cè)靠在豎直墻壁上，小車的四分之一圓弧軌道AB是光滑的，在最低點B與水平軌道BC相切，BC的長度是圓弧半徑的10倍，且圓弧半徑為R，整個軌道處于同一豎直平面內(nèi)，可視為質(zhì)點的物塊從A點正上方某處無初速下落，恰好落入小車圓弧軌道上滑動，然后沿水平軌道滑行到軌道末端C，速度恰好為。已知物塊到達圓弧軌道最低點B時對軌道的壓力是物塊重力的9倍，不考慮空氣阻力、墻壁的摩擦阻力和物塊落入圓弧軌道時的能量損失．求：

（1）物塊開始下落的位置距水平軌道BC的豎直高度

（2）物塊與水平軌道BC間的動摩擦因數(shù)μ

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平地面上固定著一輛小車，左側(cè)靠在豎直墻壁上，小車的四分之一圓弧軌道AB是光滑的，在最低點B與水平軌道BC相切，BC的長度是圓弧半徑的10倍，且圓弧半徑為R，整個軌道處于同一豎直平面內(nèi)，可視為質(zhì)點的物塊從A點正上方某處無初速下落，恰好落入小車圓弧軌道上滑動，然后沿水平軌道滑行到軌道末端C，速度恰好為。已知物塊到達圓弧軌道最低點B時對軌道的壓力是物塊重力的9倍，不考慮空氣阻力、墻壁的摩擦阻力和物塊落入圓弧軌道時的能量損失．求：

（1）物塊開始下落的位置距水平軌道BC的豎直高度

（2）物塊與水平軌道BC間的動摩擦因數(shù)μ

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平地面上固定著一根豎直立柱，某人用繩子通過柱頂?shù)亩ɑ唽⒅匚锢�，不計滑輪摩擦。則在人拉著繩子的一端緩慢向右移動的過程中：（     ）

A．地面對人的摩擦力逐漸增大，繩對滑輪的壓力逐漸減小

B．地面對人的摩擦力逐漸減小，繩對滑輪的壓力保持不變

C．地面對人的摩擦力逐漸減小，繩對滑輪的壓力逐漸增大

D．地面對人的摩擦力逐漸增大，繩對滑輪的壓力保持不變

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