题目内容
为了测定一根轻弹簧压缩到最短时具有的弹性势能的大小，可以将弹簧固定在一带有凹槽光滑轨道的一端，并将轨道固定在水平桌面边缘上，如图6所示，用已知质量为m钢球将弹簧压缩至最短，而后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时可用的测量仪器只有一把量程足够大的刻度尺．（1）实验中还需要测定的物理量是
桌面高度h，钢球落地点与桌面边缘的水平距离s．
桌面高度h，钢球落地点与桌面边缘的水平距离s．
；（2）用已知量和测得的量表示弹性势能Ep=
| ms2g |
| 4h |
| ms2g |
| 4h |
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．
（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：（1）桌面高度h，钢球落地点与桌面边缘的水平距离s．
（2）
Ep=
| 1 |
| 2 |
故需测量最大速度；
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=
| 1 |
| 2 |
由①②③式可解得：Ep=
| ms2g |
| 4h |
故答案为：（1）桌面高度h，钢球落地点与桌面边缘的水平距离s．
（2）
| ms2g |
| 4h |
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）