题目内容

为了测定一根轻质弹簧压缩最短时的弹性势能的大小，可以将弹簧一端固定在一个带有凹槽的轨道的一端，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后再落到地面．
（1）实验时需要直接测定的物理量是
BDF
BDF

A．弹簧的原长L0
B．钢球的质量m
C．弹簧被压缩的长度△L
D．钢球落地点与槽口间的水平距离s
E．桌面的高度h
F．凹槽距地面的高度H
（2）弹簧最短时弹性势能的计算公式EP=
mgS2
4H
mgS2
4H
．
分析：弹簧最短时弹性势能等于钢球平抛运动的初动能，根据平抛运动的分运动公式求解出平抛的初速度．得到初动能表达式，根据表达式确定待测量．
解答：解：钢球离开桌面后做平抛运动，根据分运动公式，有：
水平方向：S=v0t；
竖直方向：H=
1
2
gt2；
解得：v0=S
g
2H
；
故平抛的初动能为：Ek0=
1
2
m
v
2
0
=
mgS2
4H
；
根据机械能守恒定律，弹簧的弹性势能为：Ep=
mgS2
4H
；
故需要测量：钢球的质量m，平抛的水平分位移S，平抛的高度H；
故选BDF；
（2）由上述分析知Ep=
mgS2
4H
．
故答案为：（1）BDF；（2）
mgS2
4H
．
点评：本题关键根据平抛运动的分位移公式测量钢球的初速度，得到初动能，最后根据机械能守恒定律求解弹簧储存的弹性势能．
练习册系列答案
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为了测定一根轻质弹簧被压缩△x时存储的弹性势能大小，可以将弹簧固定在一个带有凹槽的轨道一端，并将轨道固定在水平桌面上，如图所示．用钢球将弹簧压缩△x，然后突然释放钢球，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时：
（1）需要测定的物理量是
小球的质量m桌面离地的高度h、球落地点到桌边的距离x
小球的质量m桌面离地的高度h、球落地点到桌边的距离x

（2）凹槽轨道的光滑与否对实验结果
有
有
（填“有”或“无”）影响．
为了测定一根轻质弹簧压缩最短时的弹性势能的大小，可以将弹簧一端固定在一个带有凹槽的轨道的一端，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后再落到地面．
（1）实验时需要直接测定的物理量是______
A．弹簧的原长L0
B．钢球的质量m
C．弹簧被压缩的长度△L
D．钢球落地点与槽口间的水平距离s
E．桌面的高度h
F．凹槽距地面的高度H
（2）弹簧最短时弹性势能的计算公式EP=______．
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为了测定一根轻质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带有凹槽轨道的一端，在水平桌面的边缘上，如图6所示，用钢球将弹簧压缩至最短后突然释放，钢球沿轨道飞出桌面，实验时：
（1）需要测定的物理量有（写出物理量名称和符号）__________________；
（2）计算弹簧最短时弹性势能的表达式是EP=__________________.

（8分）为了测定一根轻质弹簧压缩最短时能储存的弹性势能大小，可以将弹簧固定在一带有凹槽的轨道一端，并将轨道固定在水平桌面边缘上。如图所示，用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

⑴需测定的物理量是                 ；

⑵计算弹簧最短时弹性势能的关系式是Ep=                    。

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