一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,他的实验方法如下: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。

将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

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的实验数据如表所示:

弹簧长度压缩量x/cm

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

钢球飞行水平距离s/m

2.01

3.00

4.01

4.96

6.01

7.00

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

解:(1)由

(2)因为由s2又由表可知,x∝s,所以Ep和x2成正比。

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