10.
在学习过功能关系后,小明知道弹簧克服弹力做功大小等于弹簧弹性势能的增加量,他想利用这一规律求解弹簧弹性势能的表达式。但是在求解过程中发现,弹簧拉力始终在变化,但变力做功没有学过。通过研究恒力做功,小明发现,物体在恒力\(F\)作用下移动距离为\(x_{0}\)时,此时拉力\(F_{0}\)所做功恰好为图甲中的阴影部分的“面积”。进一步研究发现,这一方法也适用于非恒力做功。小明通过实验测得,弹簧弹力\(F\)与形变量\(x\)之间满足图乙所示关系:
\((1)\)由图乙可得,弹簧弹力\(F\)与形变量\(x\)之间满足:\(F=kx\),试求出\(k\)的值;
\((2)\)若将弹簧缓慢拉长\(x_{0}\),求变力\(F\)做功大小;
\((3)\)当弹簧伸长量为\(x_{0}\)时,弹簧具有的弹性势能为多少