Question

12．探究弹性势能的表达式的实验时，得到一根弹簧的弹力-伸长量图象如图所示，那么弹簧由伸长量8cm到伸长量4cm的过程中，弹性势能的变化量为-1.8J．

Answer 1

分析 由胡克定律：F=kx，可知F-x图象的斜率表示弹簧劲度系数，弹性势能的表达式为：E_p=$\frac{1}{2}k{x}^{2}$，由此可计算弹簧形变之后的弹性势能．

解答 解：由胡克定律：F=kx，可知F-x图象的斜率表示弹簧劲度系数，故该弹簧的劲度系数为：k=$\frac{F}{△x}$=$\frac{30}{0.04}$=750N/m．
弹性势能的表达式为E_p=$\frac{1}{2}k{x}^{2}$，故将此弹簧从原长拉伸4cm时，它的弹性势能为：E_p1=$\frac{1}{2}×750×0.0{4}^{2}$=0.6J
故将此弹簧从原长拉伸8cm时，它的弹性势能为：E_p2=$\frac{1}{2}×750×0.0{8}^{2}$=2.4J．
当弹簧由伸长量8cm 到伸长量4cm的过程中，弹性势能的变化量为：△E_p=-（2.4-0.6）=-1.8J
故答案为：-1.8

点评 本题重点是要知道弹性势能的表达式，这个好像在高中不要求会计算弹性势能（可能不同省份不一样，我知道我们省教材没有弹性势能的要求，也不给公式．），其次要知道x指形变量，包含压缩量和伸长量．