某同学研究轻质*簧的**势能与形变量的关系，实验装置如下图所示，在高度为h的光滑水平桌面上，沿与桌面边缘垂直的...

问题详情：

某同学研究轻质*簧的**势能与形变量的关系，实验装置如下图所示，在高度为h的光滑水平桌面上，沿与桌面边缘垂直的方向放置一轻质*簧，其左端固定，右端与质量为m的小钢球接触，*簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌面边缘。使钢球压缩*簧△x后由静止释放，钢球沿桌面水平飞出，落到水平地面，小球在空中飞行的水平距离为s，实验数据记录如表所示，重力加速度为g。

   （1）试导出*簧的**势能Ep与m、h、s的关系

   （2）分析实验数据，写出s和△x的关系

   （3）由（1）和（2）的结论，试分析*簧的**势能Ep­与形变量△x的关系

【回答】

解：（1）设小球在空中运动时间为t， 

    由  

    小球平抛的初速度  

    由机械能守恒，小球在*开过程中获得的动能等于开始时*簧的**势能

则：  

（2）从表格中可以看出s正比于，即，（或s=k，k为比例系数，也可写成s=3）

（3）由（1）知，由（2）知，故**势能Ep与*簧的形变量的平方成正比关系（或：Ep=k2，k为比例系数；也可写成）。

知识点：重力势能

题型：计算题