Question

如图5-5-4所示，水平弹簧劲度系数k="500" N/m，现用一外力推物块，使弹簧压缩10 cm而静止.突然撤去外力F

如图5-5-4所示，水平弹簧劲度系数k="500" N/m，现用一外力推物块，使弹簧压缩10 cm而静止.突然撤去外力F，物块被弹开，那么弹簧对物块做了多少功? (弹簧与物块未连接) 图5-5-4

Answer 1

2.5 J

弹簧的弹力是变力，不能直接用W=Fscosα进行计算，但由于弹簧的弹力遵循胡克定律，可以作出胡克定律的图象表示法，如图(a)所示，物块被弹开过程所受弹力逐渐减小，弹簧恢复原长时弹力为零.根据胡克定律，可作物块的受力与位移的关系图，如图(b)，根据力—位移图象所围面积表示力在这一过程中的功，有 W= kx 2 = ×50×0.1 J="2.5" J.在匀变速直线运动中，利用速度—时间图象求位移；速度图线与坐标轴包围的“面积”，就等于位移，该方法可迁移到此处!