Question

【题目】某兴趣小组通过探究得到弹性势能的表达式为，式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧伸长（或缩短）的长度，请结合弹性势能表达式计算下列问题。放在地面上的物体上端系在劲度系数k=200N/m的弹簧上，弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上，如图所示，手拉绳子的另一端，当往下拉0.1m物体开始离开地面，继续拉绳，使物体缓慢升高到离地h=0.5m高处。如果不计弹簧重和滑轮跟绳的摩擦，（g取10m/s2）。求：

(1)弹簧弹性势能的大小；

(2)物体重力势能的增量；

(3)拉力所做的功。

Answer 1

【答案】(1)；(2)10J；(3)11J

【解析】

(1)弹性势能的大小为

J

(2)刚好离开地面时

G=F=kx

得物体的重力

G=kx=200×0.1=20N

则物体缓慢上升

h=0.5m

物体重力势能增量

E=Gh=10J

(3)拉力做功转化为弹簧的弹性势能和物体的重力势能

W=（10+1）J=11J