3。在水平地面上放一个竖直轻弹簧,弹簧上端与一个质量为2。0kg的木块相连,若在木块上再作和一个竖直向下的力F,使木块缓慢向下移动0。10m,力F作功2。5j,此时木块再次处于平衡状态,力F的大小为50N,如图,求:
(1)在木块下移0。
10m的过程在弹性势能的增加量。
(2)弹簧的劲度系数。
解:(1)△Ep=-W(弹力)
由动能定理:W(弹力)+mgd+WF=0-0,
所以△Ep=-W(弹力)=mgd+Wf=2。
0*10*0。10+2。5=4。5J
(2)因为木块缓慢向下移动0。10m
所以任意时刻木块受力平衡:F+mg=T(弹力)
由胡克定律:mg=kx0,mg+Fmax=k(x0+d)
所以k=Fmax/d=50/0。
1=500N/m。