（20分） 如图15所示，P为位于某一高度处的质量为m的物块，Q为位于水平地面上的质量为M的特殊平板，，平板与地面间的动摩擦因数．在板的上表面的上方，存在一定厚度的“相互作用区域”，区域的上边界为MN，如图中划虚线的部分．当物块P进入相互作用区域时，P、Q之间便有相互作用的恒力F = kmg，其中Q对P的作用力竖直向上，且k = 41，F对P的作用使P刚好不与Q的上表面接触．在水平方向上，P、Q之间没有相互作用力．P刚从离MN高h = 20m处由静止自由落下时，板Q向右运动的速度v₀ = 8m/s，板Q足够长，空气阻力不计，取g = 10m/s²．求：

   （1）P第一次落到MN边界的时间t和第一次在相互作用区域中运动的时间T；

   （2）P第二次经过MN边界时板Q的速度v；

   （3）当板Q的速度为零时，P一共回到出发点几次？

(6分)某同学用如图所示的装置研究平抛物体的运动．两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与可看做光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度相等．现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两个小铁球能以相同的初速度同时分别从轨道M、N的下端射出，可以看到P、Q两球相碰，只改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明__________________________．

另一位同学用实验研究平抛运动时，在白纸上标出了重垂线MN，并获得了小球平抛轨迹上的两个点a、b，测得a、b两点到MN的水平距离分别是10 cm和20 cm，两点的竖直距离是15 cm，取g＝10 m/s²，则可推断小球平抛的初速度为________m/s．

为了研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系，某实验小组的实验装置如图所示，光滑水平桌面距地面高为h，一轻质弹簧左端固定，右端与质量为m的小钢球接触，弹簧处于原长。将小球向左推，压缩弹簧一段距离后由静止释放，弹簧将小球沿水平方向推出，小球落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，已知重力加速度为g

(1) 某次实验测得小球的落点P到O点的距离为_S，那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能E_p与h、s、mg之间的关系式为____________________；
(2) 改变弹簧压缩量进行多次实验，测量数据如下表所示，请在坐标纸上做出x-s图象。

为了研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系，某实验小组的实验装置如图所示，光滑水平桌面距地面高为h，一轻质弹簧左端固定，右端与质量为m的小钢球接触，弹簧处于原长．将小球向左推，压缩弹簧一段距离后由静止释放，弹簧将小球沿水平方向推出，小球落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，已知重力加速度为g

（1）某次实验测得小球的落点P到O点的距离为s，那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能E_p与h、s、mg之间的关系式为______；
（2）改变弹簧压缩量进行多次实验，测量数据如下表所示，请在坐标纸上做出x-s图象．

弹簧压缩量x/m	0.010	0.015	0.020	0.025	0.030	0.035
小球飞行水平距离s/m	2.0	3.0	4.1	5.9	6.0	7.0

（3）由图象得出x与s的关系式为______；由实验得到弹簧弹性势能E_p与弹簧压缩量x之间的关系式为______．