Question

如圖所示，光滑水平軌道與光滑圓弧軌道相切，輕彈簧的左端固定，右端放一個(gè)小球（小球與彈簧不連接），OP是可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕桿，且擺到某處就能停在該處．現(xiàn)在要利用這些器材測(cè)定彈簧被壓縮時(shí)的彈性勢(shì)能．
（1）還需要的器材有

天平、刻度尺

．
（2）以上測(cè)量實(shí)際上是把對(duì)彈簧彈性勢(shì)能的測(cè)量轉(zhuǎn)化為對(duì)小球

重力勢(shì)能

能的測(cè)量，該實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量有

質(zhì)量

和

高度

．

Answer 1

分析：由題，水平軌道與圓弧軌道均是光滑的，用小球壓縮彈簧，再將彈簧釋放，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能，根據(jù)機(jī)械能守恒定律分析需要的器材．實(shí)際上是把對(duì)彈性勢(shì)能的測(cè)量轉(zhuǎn)化為對(duì)重力勢(shì)能的測(cè)量，根據(jù)重力勢(shì)能的計(jì)算公式確定需要直接測(cè)量的物理量．

解答：解：①用小球壓縮彈簧，再將彈簧釋放，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能，由于水平軌道與圓弧軌道均是光滑的，只有彈簧的彈力和重力做功，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，彈簧的彈性勢(shì)能E_p=mgh，因此需要用天平測(cè)量小球的質(zhì)量m，用刻度尺測(cè)量小球在光滑圓弧軌道上上升的高度h．
②根據(jù)機(jī)械能守恒可知，實(shí)際上是把對(duì)彈性勢(shì)能的測(cè)量轉(zhuǎn)化為對(duì)重力勢(shì)能的測(cè)量，根據(jù)重力勢(shì)能的計(jì)算公式E_p=mgh，可知需要直接測(cè)量的物理量是質(zhì)量、上升高度．
③根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，彈簧的彈性勢(shì)能E_p=mgh，因此需要測(cè)量小球的質(zhì)量m和小球在光滑圓弧軌道上上升的高度h；
故答案為：①天平、刻度尺；②重力勢(shì)、質(zhì)量、上升高度．

點(diǎn)評(píng)：本題采用轉(zhuǎn)換的思維方法，將不容易測(cè)量的量轉(zhuǎn)化為容易測(cè)量的量．基本題．