摘要：4．弹簧弹性势能的表达式: 小结:1.弹簧弹力做功与弹簧弹性势能变化有怎样的关系?
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一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系．实验装置如图所示，在离地面高为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子右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的小球刚好接触．将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹．（1）若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s，则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为
| mg |
| 4h |
| mg |
| 4h |
（2）该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据：
| 弹簧压缩量x/cm | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 |
| 小球飞行水平距离s/m | 0.21 | 0.30 | 0.41 | 0.49 | 0.61 | 0.69 |
B
B
（k为比例系数）A．EP=kx B．EP=kx2 C．EP=k
| x |
| 1 |
| x |
（3）你认为Ep与x的关系式中的比例系数k与弹簧的什么因素有关？
一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系．实验装置如图所示，在离地面高为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子右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的小球刚好接触．将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹．
（1）若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s，则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为______；
（2）该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据：
结合（1）问与表中数据，可分析得到弹簧弹性势能Ep与弹簧压缩量x之间的函数关系式为______（k为比例系数）
A．EP=kx B．EP=kx2 C．EP=k
D．EP=k
（3）你认为Ep与x的关系式中的比例系数k与弹簧的什么因素有关？
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（1）若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s，则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为______；
（2）该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据：
| 弹簧压缩量x/cm | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 |
| 小球飞行水平距离s/m | 0.21 | 0.30 | 0.41 | 0.49 | 0.61 | 0.69 |
A．EP=kx B．EP=kx2 C．EP=k
| x |
| 1 |
| x |
（3）你认为Ep与x的关系式中的比例系数k与弹簧的什么因素有关？
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。实验装置如图所示，在离地面高为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子右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的小刚球接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。
（1）若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s，则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为 ；
（2）该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据：
| 弹簧压缩量x/cm | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 |
| 小球飞行水平距离s/m | 2.01 | 3.00 | 4.01[ | 4.96 | 6.01 | 6.97 |
结合（1）问与表中数据，弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式应为 ；
几位同学在网上查到在弹性限度内弹簧的弹性势能
与弹簧的形变量x之间的关系为
，于是他们设想，让弹簧的弹性势能全部释放出来推动物体沿不光滑的水平面运动，测量对应弹簧不同压缩量下物体滑行的距离，就可以定性地验证这一结论，他们设计了如下实验：将带有挡板的表面处处粗糙程度相同的木板固定在水平桌面上，将一根很轻的弹簧(约14cm),一端固定在挡板上，将一个做有标记的物块紧贴弹簧放置在弹簧原长处，并在木板侧面平行木板固定一长条硬纸板，将物块的标记位置记录在纸板上，记作O，并以O为坐标原点，以平行木板方向建立x轴，在x轴上O 点的左侧用刻度尺自O点向左每间隔1cm做出刻度线，记作x0=-1cm、-2cm。并将刻度尺固平行固定在木板侧面，并使其0雇刻线与O点重合，在进行实验时，使弹簧的压缩量以1cm递增，释放物块，并记录物块最终停止运动时标记所在的位置，用刻度尺测量出该位置距离O点的距离，记作x1，记录的数据如图所示；
据此请回答：
小题1: (1) 第1、2组数据中的x1为负，表示的物理意义为___________________________________。
小题2: (2) 分析第3、4、5、组数据，于是他们得出结论______________________________________。
小题3: (3) 漏掉的第6组数据中的x1值，请你帮他们填在表中相应位置。
小题4:(4) 第9组数据明显有偏差的原因最可能是__________________________________________。
小题5: (5) 若上述关系式成立，且弹簧的劲度系数已测出为k，则我们可以用表中的合适数据来求出物块与木板间的动磨擦因数μ，则还需要的一个测量工具是_________________，须测量的物理量为______________________(并用字母表示)，则μ值的表达式为_____________________(用有关物理量的字母表示)。
与弹簧的形变量x之间的关系为，于是他们设想，让弹簧的弹性势能全部释放出来推动物体沿不光滑的水平面运动，测量对应弹簧不同压缩量下物体滑行的距离，就可以定性地验证这一结论，他们设计了如下实验：将带有挡板的表面处处粗糙程度相同的木板固定在水平桌面上，将一根很轻的弹簧(约14cm),一端固定在挡板上，将一个做有标记的物块紧贴弹簧放置在弹簧原长处，并在木板侧面平行木板固定一长条硬纸板，将物块的标记位置记录在纸板上，记作O，并以O为坐标原点，以平行木板方向建立x轴，在x轴上O 点的左侧用刻度尺自O点向左每间隔1cm做出刻度线，记作x0=-1cm、-2cm。并将刻度尺固平行固定在木板侧面，并使其0雇刻线与O点重合，在进行实验时，使弹簧的压缩量以1cm递增，释放物块，并记录物块最终停止运动时标记所在的位置，用刻度尺测量出该位置距离O点的距离，记作x1，记录的数据如图所示；| 次数n/次 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| x0/cm | -1 | -2 | -3 | -4 | - 5 | -6 | -7 | -8 | -9 |
| x1/cm | -0.90 | -0.20 | 0.60 | 2.40 | 5.00 | | 12.60 | 17.58 | 21.00 |
据此请回答：
小题1: (1) 第1、2组数据中的x1为负，表示的物理意义为___________________________________。
小题2: (2) 分析第3、4、5、组数据，于是他们得出结论______________________________________。
小题3: (3) 漏掉的第6组数据中的x1值，请你帮他们填在表中相应位置。
小题4:(4) 第9组数据明显有偏差的原因最可能是__________________________________________。
小题5: (5) 若上述关系式成立，且弹簧的劲度系数已测出为k，则我们可以用表中的合适数据来求出物块与木板间的动磨擦因数μ，则还需要的一个测量工具是_________________，须测量的物理量为______________________(并用字母表示)，则μ值的表达式为_____________________(用有关物理量的字母表示)。
某同学准备利用如图所示的装置探究劲度系数较大的轻质弹簧T的弹性势能与其压缩量之间的关系．图中B为一固定在桌面、带有刻度的平直光滑导轨，小盒C用轻绳悬挂于O点，弹簧T左端固定，用小球A沿导轨B向左挤压弹簧，释放后球A弹出，射入一较重的小盒C中与小盒C一起向右摆动，摆动的最大角度θ可以被准确测出．球A射入盒C后两者的重心重合，重心距悬点O的距离为L．试问：（1）欲完成此探究实验，该同学在实验过程中除了要测量最大摆角θ和重心距悬点O的距离L外，还需要测量哪些物理量？写出这些物理量及其字母代号．
（2）通过上述的物理量可求出弹簧T将球A弹出时释放的弹性势能EP．写出其计算表达式（无需书写推导过程）．
（3）下面是本实验中的几个步骤：①按实验装置安装好器材；②用刻度尺测定C的重心到悬点O的距离L； ③反复调节盒C的位置，使其运动轨迹平面与光滑轨道在同一平面内，且盒C静挂，开口正对导轨末端，A、C两者重心同高；④用球A压缩弹簧，使其重心处于轨道的某一刻度线上，记录此时的读数；⑤释放A球，让它射入盒C中，一起与C摆动到最大高度；⑥记录最大摆角θ；⑦处理数据，得出结论．在上述步骤中还缺少哪些主要步骤？请你写出来．
（4）该实验除了要保证光滑导轨水平、小球A能正射入小盒C并与C一起运动以外，还应注意些什么？