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5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.
0 34370 34378 34384 34388 34394 34396 34400 34406 34408 34414 34420 34424 34426 34430 34436 34438 34444 34448 34450 34454 34456 34460 34462 34464 34465 34466 34468 34469 34470 34472 34474 34478 34480 34484 34486 34490 34496 34498 34504 34508 34510 34514 34520 34526 34528 34534 34538 34540 34546 34550 34556 34564 176998
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图5
(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 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 |
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之间的关系,并说明理由:________________________________________________.