17.在水平底面上放一個豎直輕彈簧,彈簧上端與一個質量為2.0kg的木塊相連,若在木塊上再作用一個豎直向下的力F,使木塊緩慢向下移動0.10m,力F做功2.5 J.此時木塊再次處于平衡狀態(tài),力F的大小為50 N,如圖所示,求:
(1)在木塊下移0.10m的過程中彈性勢能的增加量.
(2)彈簧的勁度系數(shù).

分析 (1)根據(jù)能量的轉化與守恒:彈簧彈性勢能的增加量等于力F做的功與木塊重力勢能的減少量之和;
(2)根據(jù)胡克定律結合共點力平衡條件列式求解.

解答 解:(1)彈簧彈性勢能的增加量等于力F做的功與木塊重力勢能的減少量之和,
故彈簧的彈性勢能增加量△EP彈=WF+mgh=2.5+20×0.1=4.5J,
(2)剛開始,沒有F作用時,木塊處于靜止狀態(tài),則kx1=mg①,
當F作用時,木塊下移0.10m,再次平衡時有:
k(x1+0.10)=F+mg②
根據(jù)①②可得:k=500N/m
答:(1)在木塊下移0.10m的過程中彈性勢能的增加量為4.5J.
(2)彈簧的勁度系數(shù)為500N/m.

點評 本題關鍵是對木塊和彈簧系統(tǒng)運用功能關系,明確系統(tǒng)中什么能減少、什么能增加,難度不大,屬于基礎題.

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B.實驗時要選擇質量、電量適當小一些的油滴
C.實驗明確了電荷具有不連續(xù)性,即具有量子性
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B.穩(wěn)定時鋁板下表面的電勢低
C.若僅將鋁板的寬度變?yōu)?\fracxzxvp3v{2}$,則穩(wěn)定時電壓表的讀數(shù)為$\frac{U}{2}$
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