Question

11．在《探究弹性势能的表达式》实验中，如图甲所示，先将弹簧的一端固定，使弹簧处于自然长度（弹性势能为零），然后在另一端施加一个拉力F，使弹簧伸长了△l距离，弹性势能增加（选填“增加”或“减少”）由于拉力是变力，拉力做功可以分割成一小段一小段处理，每一小段的弹力可以近似看成是恒力，再把每一小段的功相加求和，可得W_总=F₁△l+F₂△l+F₃△l+…．某次实验中作出拉力F_拉与弹簧伸长量x的图象如图乙所示，则在弹簧被拉长L的过程中拉力做功为$\frac{{F}_{0}L}{2}$． 

Answer 1

分析 当弹簧弹力对外做正功时，弹性势能减小；当弹簧弹力对外做负功时，弹性势能增加．
弹簧的弹力是变力，可通过求平均值，来求弹力做功，从而求出拉力做功．

解答 解：拉力对弹簧做正功，则弹簧对外做负功，即弹簧克服拉力做功，此时弹性势能增加；
根据功的公式：W=Fx
在弹簧被拉长L的过程中，弹力做功等于F与x轴所围成的面积，为W=$\frac{{F}_{0}L}{2}$；则拉力做功也是$\frac{{F}_{0}L}{2}$
故答案为：增加，$\frac{{F}_{0}L}{2}$

点评 本题关键明确外界对弹簧做正功，弹性势能增加；弹簧对外界做正功，弹性势能减小；注意弹簧弹力是变力，但可通过取平均值，等效成恒力，从而求功．