8. 某科技小组学习了反冲现象后,设计了以下实验.
如图甲所示,小车上固定一个右端开口的小管,管口刚好与小车右端对齐.小管内装有一根质量可忽略不计的硬弹簧,小车与管的总质量为
M=0.2kg.将一个大小合适、质量为
m=0.05kg的小球压入管内,管口的锁定装置既可控制小球不弹出,也可通过无线遥控解锁.小球弹出时间极短,在管内运动的摩擦可忽略.该小组利用此装置完成以下实验.
实验一:测量弹簧储存的弹性势能
如图乙所示,将该装置放在水平桌面上,小车右端与桌面右端对齐,并在小车右端悬挂重锤线到地面,标记出
O点.固定小车,解锁后,小球水平飞出,落到地面上的
A点.测得
OA的距离为
x=2.4m,小球抛出点的竖直高度为
h=0.8m.取
m/s
2.
实验二:对小车反冲距离的理论预测与实验检验
如图丙所示,将该装置放在水平地面上静止不动,解除锁定,小球弹出瞬间小车向相反方向运动.已知地面对小车的阻力恒为车对地面压力的
k=0.3倍.该小组在实验一的基础上,先通过理论计算得出小车反冲距离的预测值为
s,再通过实验测得反冲距离的实际值为
s'.
请根据上述实验数据及所学知识解答以下问题:
(1)求小球锁定时弹簧储存的弹性势能
EP;
(2)请你帮助该小组计算小车反冲距离的预测值
s;
(3)请分析说明根据现有信息能否预测
s'与
s的大小关系.