1. (2020·南湖模拟) 如图甲所示是学生常见的按压式圆珠笔，笔的质量为20g。某同学利用圆珠笔开展了以下实验研究。

实验一：研究弹簧弹力与弹簧压缩量的关系时(如图乙)。在圆珠笔尾部的按钮上放一个50g的钩码(尾部按钮质量忽略不计)，静止时，弹簧压缩量为2mm，放一个100g的钩码，静止时，弹簧压缩量为4mm。

实验二：研究弹簧的弹性势能时(如图丙)。先将笔倒立向下按压，然后放手，笔向上弹起一定的高度。弹跳过程可以分为三个阶段：

①把笔竖直倒立于水平硬桌面，下压外壳使其下端接触桌面，处于a状态；

②静止释放，笔竖直上升，弹簧恢复到原长，处于b状态；

③笔继续上升到离桌面2cm的最高处开始下落，处于c状态。

1. （1） 依据实验一数据，在图中画出弹簧受到的压力随压缩量x变化的图像。
3. （2） 笔在上升过程中，笔的最大速度处于状态之间(选填“ab”或“bc”)。
5. （3） 若不计能量损失，请计算弹簧在图a状态时，弹簧的弹性势能有多少焦耳?