13.
(12分)一同学要研究轻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,让钢球每次向左压缩弹簧一段相同的距离后由静止释放,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.
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X (cm) |
s(cm) |
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2.0 |
6.1 |
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3.9 |
12.O |
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6.O |
18.2 |
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8.1 |
24.1 |
(1)请你推导出弹簧的弹性势能EP与小钢球m、桌面离地高度h、水平距离s等物理量的关系.
(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:从上面的实验数据,你可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?为什么?