题目内容
为了测定一根轻弹簧压缩最短时储存的弹性势能大小，可以将弹簧固定在一个带光滑凹槽的直轨道的一端，并将轨道固定在水平桌面的边缘上，如图所示，用钢球将弹簧压缩至最短，然后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时：（1）需要直接测定的物理量是
（2）计算弹簧最短时弹性势能的关系式是Ep= ．（用直接测量的量表示）
【答案】分析：（1）弹簧压缩最短，储存的弹性势能最大，释放小球后，小球在弹簧的弹力作用下加速，弹簧与小球系统机械能守恒，通过测量小球的动能来求解弹簧的最大弹性势能，小球离开桌面后，做平抛运动，根据平抛运动的知识可以求平抛的初速度，根据以上原理确定待测量即可；
（2）根据平抛运动的知识先求平抛的初速度，求出初动能就得到弹簧压缩最短时储存的弹性势能大小．
解答：解：（1）释放弹簧后，弹簧储存的弹性势能转化为小球的动能
Ep=
mv2 ①
故需测量小球的质量和最大速度；
小球接下来做平抛运动，要测量初速度，还需要测量测量平抛的水平位移和高度；
故答案为：小球质量m，小球平抛运动的水平位移s和高度h．
（2）对于平抛运动，有
s=vt ②
h=
gt2 ③
由①②③式可解得
Ep=
故答案为：
．
点评：本题关键是通过平抛运动测量初速度，从而测量出弹簧释放的弹性势能，也就是弹簧储存的弹性势能．
（2）根据平抛运动的知识先求平抛的初速度，求出初动能就得到弹簧压缩最短时储存的弹性势能大小．
解答：解：（1）释放弹簧后，弹簧储存的弹性势能转化为小球的动能
Ep=
mv2 ①故需测量小球的质量和最大速度；
小球接下来做平抛运动，要测量初速度，还需要测量测量平抛的水平位移和高度；
故答案为：小球质量m，小球平抛运动的水平位移s和高度h．
（2）对于平抛运动，有
s=vt ②
h=
gt2 ③由①②③式可解得
Ep=
故答案为：
．点评：本题关键是通过平抛运动测量初速度，从而测量出弹簧释放的弹性势能，也就是弹簧储存的弹性势能．
练习册系列答案
相关题目
为了只用一根轻弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因μ （设μ为定值），设计了下述实验：第一步：如图所示，将弹簧的一端固定在竖直墙上，使滑块紧靠弹簧将其压缩，松手后滑块在水平桌面上滑行一段距离后停止；测得弹簧压缩量d与滑块向右滑行的距离s的有关数据如下：
为了只用一根轻弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面的动摩擦因数μ（设μ为定值），设计了下述实验：
第一步：如图所示，将弹簧的一端固定在竖直墙上，使滑块紧靠弹簧将其压缩，松手后滑块在水平桌面上滑行一段距离后停止；测得弹簧压缩量d与滑块向右滑行的距离S的有关数据如下：
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | |
| d/cm | 0.50 | 1.00 | 2.00 | 4.00 | |
| S/cm | 5.02 | 19.99 | 80.05 | 320.10 |
根据以上数据可得出滑块滑行距离S与弹簧压缩量d间的关系应是_________。
第二步：为了测出弹簧的劲度系数，将滑块挂在竖直固定的弹簧下端，弹簧伸长后保持静止状态。测得弹簧伸长量为△L，滑块质量为m，则弹簧的劲度系数k=________。用测得的物理量d，s，△L表示的滑块与桌面间的动摩擦因数μ=______（弹簧弹性势能Ep=
kx2，k为劲度系数，x为形变量）
kx2，k为劲度系数，x为形变量）
kx2，k为劲度系数，x为形变量）
kx2，k为劲度系数，x为形变量）