19、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的一个钢球接触,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)请你求出小球刚离开桌面时的速度v0;
(2)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;
(3)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:
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组数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
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弹簧长度被压缩量x/cm |
1.00 |
1.50 |
2.00 |
2.50 |
3.00 |
3.50 |
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钢球飞行水平距离s/m |
1.01 |
1.05 |
2.01 |
2.48 |
3.01 |
3.50 |
从上面的实验数据,你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧长度的压缩量x之间有关系?依据哪几组数据?