(9分)有一学生要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,他的实验如下:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触。当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘。如图所示,让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行后落到水平地面,水平距离为S。

(1)请你推导出弹簧的弹性势能EP与小钢球质量m、桌面离地面高度h、水平距离s等物理量的关系式:______________________。

(2)弹簧长度的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离S的实验数据如下表所示:

弹簧长度压缩量x(cm)

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

1.75

钢球飞行水平距离s(m)

1.01

1.50

2.01

2.48

3.01

3.50

从上面的实验数据,请你猜测弹簧的弹性势能EP与弹簧长度的压缩量x之间有何关系?为什么?________________________________________________________________。

(1)EP (2)与x2成正比,因为从表中可以看出,sx成正比、所以s2x2成正比,由EP的关系式可知EP与x2成正比。

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