某同學(xué)查資料得知:彈簧的彈性勢(shì)能僅與彈簧的勁度系數(shù)和形變量有關(guān),并且與形變量的平方成正比.為了檢驗(yàn)此結(jié)論的正確性,他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):
(a)取一根輕質(zhì)彈簧和一根內(nèi)徑略大的直玻璃管,將玻璃管固定在水平桌面上,將彈簧插入玻璃管并固定一端,如圖1所示.
(b)將小鋼球放入玻璃管,輕推小鋼球,使彈簧壓縮到某一位置后,測(cè)出彈簧的壓縮量x.
(c)然后突然撤去外力,小鋼球沿水平方向彈出落在地面上,記錄小鋼球的落地位置.
(d)保持彈簧壓縮量不變,重復(fù)10次上述操作,從而確定小鋼球的平均落點(diǎn),測(cè)得小鋼球的水平射程s.
(e)多次改變彈簧的壓縮量x的數(shù)值x
1、x
2、x
3、…,重復(fù)以上步驟,測(cè)得小鋼球的多組水平射程s
1、s
2、s
3、…
請(qǐng)你回答下列問(wèn)題:
(1)在實(shí)驗(yàn)中,“保持彈簧壓縮量不變,重復(fù)10次上述操作,從而確定小鋼球的平均落點(diǎn)”的目的是為了減小
(填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”).
(2)若要測(cè)量小鋼球的水平射程s,除圖中畫(huà)出的器材以外,還必須選取的實(shí)驗(yàn)器材是
.(填寫(xiě)器材代號(hào))
A.秒表 B.刻度尺 C.螺旋測(cè)微器 D.白紙 E.復(fù)寫(xiě)紙
(3)該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的測(cè)量結(jié)果,作出彈簧形變量x與小鋼球水平射程s的s-x圖象(如圖2),測(cè)量出了桌面離地面的高度為h,小球的質(zhì)量為m,根據(jù)能量守恒定律推導(dǎo)出了彈性勢(shì)能E
P與水平射程s的關(guān)系式:E
P=
.根據(jù)彈簧形變量x與小鋼球水平射程s的s-x圖象,推斷出彈簧的彈性勢(shì)能E
P與x
2成正比理由是
.