(9分)一轻弹性材料AB可以被压缩,最大压缩量为10cm,某小组的同学为测定它压缩时能诸存的最大弹性势能,甲同学做了如下操作:
①在光滑木板上固定一挡板,使弹性材料的A端固定在竖直挡板上,另一端B不受力时刚好在木板边缘。再将此装置固定水平桌面上,且使B端在桌外(如图甲),记下B在水平地面上的射影O。
②将一大小不计的小铁球靠在B端向A端压弹性材料,压缩量10cm,后将小球释放,使小球水平抛出,记下小球在地面上的落点P。
③测出相关物理量后进行计算。
(1)甲同学需要测量的物理量有
(2)用以上物理量表示弹性材料的最大弹性势能E
P (3)乙同学采用了另一种方法用一测力计缓慢压B端,当压缩量为x
1时,测力计示数为F
1;压缩量为x
2时,示数为F
2;……然后以压缩量x为横坐标,测力计的示数F为纵坐标,描点后得到F—x图像如右图。则由图像可得该弹性材料的最大弹性势能为
J。