物块A质量为m,置于光滑水平地面上,其上表面固定一根轻弹簧,弹簧原长为L0,劲度系数为k,如图所示.现将弹簧上端B缓慢的竖直向上提起一段距离L,使物块A离开地面,若以地面为势能零点,则这时物块A具有的重力势能为(  )A. mg(L+L0)B. mg(L+L0+mgk)C. mg(L-L0+mgk)D. mg(L-mgk)

问题描述:

物块A质量为m,置于光滑水平地面上,其上表面固定一根轻弹簧,弹簧原长为L0,劲度系数为k,如图所示.现将弹簧上端B缓慢的竖直向上提起一段距离L,使物块A离开地面,若以地面为势能零点,则这时物块A具有的重力势能为(  )
A. mg(L+L0
B. mg(L+L0+

mg
k
)
C. mg(L-L0+
mg
k
)

D. mg(L-
mg
k
)

物块刚A离开地面时,弹簧所受的弹力等于物块的重力,根据胡克定律得
弹簧伸长的长度x=

F
k
=
mg
k

由弹簧上端B缓慢的竖直向上提起的距离L,则物块上升的高度为h=L-x
以地面为势能零点,这时物块A具有的重力势能为
    Ep=mgh=mg(L-
F
k

故选D
答案解析:物块刚A离开地面时,弹簧所受的弹力等于物块的重力,根据胡克定律求出此时弹簧伸长的长度,根据几何关系求出物块上升的高度,再求物块A具有的重力势能.
考试点:重力势能.
知识点:本题关键在于确定物物块上升的高度,可以用假设法理解:假设弹簧不伸长,物块上升L,现弹簧伸长x,物块又下降x,则物块上升高度为h=L-x.