某同學研究輕質*簧的**勢能與形變量的關係，實驗裝置如下圖所示，在高度爲h的光滑水平桌面上，沿與桌面邊緣垂直的...

問題詳情：

某同學研究輕質*簧的**勢能與形變量的關係，實驗裝置如下圖所示，在高度爲h的光滑水平桌面上，沿與桌面邊緣垂直的方向放置一輕質*簧，其左端固定，右端與質量爲m的小鋼球接觸，*簧處於自然長度時，小鋼球恰好在桌面邊緣。使鋼球壓縮*簧△x後由靜止釋放，鋼球沿桌面水平飛出，落到水平地面，小球在空中飛行的水平距離爲s，實驗數據記錄如表所示，重力加速度爲g。

   （1）試匯出*簧的**勢能Ep與m、h、s的關係

   （2）分析實驗數據，寫出s和△x的關係

   （3）由（1）和（2）的結論，試分析*簧的**勢能Ep­與形變量△x的關係

【回答】

解：（1）設小球在空中運動時間爲t， 

    由  

    小球平拋的初速度  

    由機械能守恆，小球在*開過程中獲得的動能等於開始時*簧的**勢能

則：  

（2）從表格中可以看出s正比於，即，（或s=k，k爲比例係數，也可寫成s=3）

（3）由（1）知，由（2）知，故**勢能Ep與*簧的形變量的平方成正比關係（或：Ep=k2，k爲比例係數；也可寫成）。

知識點：重力勢能

題型：計算題