解析:(1)据胡克定律F=kx得k== N/m=8 000 N/m。
(2)由于F=kx,作出Fx图像如图所示,求出图中阴影面积,即为弹力做功的绝对值,由于在伸长过程中弹力F方向与位移x方向相反,故弹力F在此过程中做负功。所以W=-10 J。
(3)弹力F做负功,则弹簧弹性势能增加,且做功的多少等于弹性势能的变化量。E=-W=10 J。
答案:(1)8 000 N/m (2)-10 J (3)增加10 J
7.如图4所示,质量相等的两木块间连有一弹簧。今用力F缓慢向上提A,直到B恰好离开地面。开始时A静止在弹簧上面。设开始时弹簧的弹性势能为Ep1,B刚要离开地面时弹簧的弹性势能为Ep2,则关于Ep1、Ep2的大小关系及弹性势能的变化ΔEp,下列说法中正确的是( )
图4
A.Ep1=Ep2 B.Ep1>Ep2
C.ΔEp>0 D.ΔEp<0
解析:选A 设开始时弹簧的形变量为x1,B刚要离开地面时弹簧的形变量为x2,则有kx1=mg,kx2=mg,可得x1=x2,所以Ep1=Ep2,ΔEp=0,选项A正确。
8.如图5所示,一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速释放,让它自由摆下。不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点B的过程中( )
图5
A.重力做正功,弹力不做功