一位同學(xué)要研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢能與彈簧長度改變量的關(guān)系,他的實(shí)驗(yàn)如下:在離地面高度為h的光滑水平桌面上,沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧,其左端固定,右端與質(zhì)量為m的一小鋼球接觸.當(dāng)彈簧處于自然長度時(shí),小鋼球恰好在桌子邊緣,如圖所示.讓小鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放,使鋼球沿水平方向射出桌面,小球在空中飛行后落到水平地面上,水平距離為s.

   (1)請你推導(dǎo)出彈簧彈性勢能Ep與小鋼球質(zhì)量m、桌面離地面高度h、水平距離s等物理量的關(guān)系式:__________.

   (2)彈簧的壓縮量x與對應(yīng)的鋼球在空中飛行的水平距離s的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:

彈簧的壓縮量x(cm)

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

鋼球飛行的水平距離s(m)

1.01

1.50

2.01

2.48

3.01

3.50

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),請你猜測彈簧的彈性勢能Ep與彈簧的壓縮量x之間的關(guān)系:

       _________________________________       _______________________________

(1) (2-分)  (2)x的關(guān)系:x2成正比 (2分)

解析:由,所以,根據(jù)機(jī)械能守恒定律:彈簧的彈性勢能與小鋼球離開桌面的動(dòng)能相等,因此.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解