為了測定一根輕彈簧壓縮到最短時具有的彈性勢能的大小，可以將彈簧固定在一帶有凹槽軌道的一端，并將軌道固定在水平桌面邊緣上，如圖所示，用鋼球?qū)椈蓧嚎s至最短，而后突然釋放，鋼球?qū)⒀剀壍里w出桌面，實驗時
（1）需要測定的物理量是
鋼球的質(zhì)量m，桌面高度h，鋼球落地點與桌面邊緣的水平距離s．
鋼球的質(zhì)量m，桌面高度h，鋼球落地點與桌面邊緣的水平距離s．
；
（2）計算彈簧最短時彈性勢能的關(guān)系式是Ep=
ms2g
4h
ms2g
4h
．
分析：（1）彈簧壓縮最短，儲存的彈性勢能最大，釋放小球后，小球在彈簧的彈力作用下加速，彈簧與小球系統(tǒng)機械能守恒，通過測量小球的動能來求解彈簧的最大彈性勢能，小球離開桌面后，做平拋運動，根據(jù)平拋運動的知識可以求平拋的初速度，根據(jù)以上原理確定待測量即可；
（2）根據(jù)平拋運動的知識先求平拋的初速度，求出初動能就得到彈簧壓縮最短時儲存的彈性勢能大小．
解答：解：（1）釋放彈簧后，彈簧儲存的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能
Ep=
1
2
mv2   ①，
故需測量小球的質(zhì)量和最大速度；
小球接下來做平拋運動，要測量初速度，還需要測量測量平拋的水平位移和高度；
故答案為：小球質(zhì)量m，小球平拋運動的水平位移s和高度h．
（2）對于平拋運動，有：s=vt   ②，h=
1
2
gt2   ③，
由①②③式可解得：Ep=
ms2g
4h
；
故答案為：（1）鋼球的質(zhì)量 m，桌面高度h，鋼球落地點與桌面邊緣的水平距離s．
（2）
ms2g
4h
．
點評：本題關(guān)鍵是通過平拋運動測量初速度，從而測量出彈簧釋放的彈性勢能，也就是彈簧儲存的彈性勢能．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)為了只用一根輕彈簧和一把刻度尺測定某滑塊與水平桌面間的動摩擦因μ （設(shè)μ為定值），設(shè)計了下述實驗：第一步：如圖所示，將彈簧的一端固定在豎直墻上，使滑塊緊靠彈簧將其壓縮，松手后滑塊在水平桌面上滑行一段距離后停止；測得彈簧壓縮量d與滑塊向右滑行的距離s的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：
試驗次數(shù) 1 2 3 4
d/cm 0.50 1.00 2.00 4.00
s/cm 5.02 19.99 80.05 320.10
根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得出滑塊滑行距離s與彈簧壓縮量d間的關(guān)系應(yīng)是
 
．
第二步：為了測出彈簧的勁度系數(shù)，將滑塊掛在豎直固定的彈簧下端，彈簧伸長后保持靜止狀態(tài)．測得彈簧伸長量為△L，滑塊質(zhì)量為m，則彈簧的勁度系數(shù)k=
 
．用測得的物理量d、s、△L表示滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=
 
（彈簧彈性勢能EP=
1
2
kx2，k為勁度系數(shù)，x為形變量）

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科目：高中物理 來源： 題型：

為了只用一根輕彈簧和一把刻度尺測定某滑塊與水平桌面的動摩擦因數(shù)μ（設(shè)μ為定值），設(shè)計了下述實驗：

第一步：如圖所示，將彈簧的一端固定在豎直墻上，使滑塊緊靠彈簧將其壓縮，松手后滑塊在水平桌面上滑行一段距離后停止；測得彈簧壓縮量d與滑塊向右滑行的距離S的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

實驗次數(shù)

1

2

3

4

d/cm

0.50

1.00

2.00

4.00

S/cm

5.02

19.99

80.05

320.10

根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得出滑塊滑行距離S與彈簧壓縮量d間的關(guān)系應(yīng)是_________。

第二步：為了測出彈簧的勁度系數(shù)，將滑塊掛在豎直固定的彈簧下端，彈簧伸長后保持靜止狀態(tài)。測得彈簧伸長量為△L，滑塊質(zhì)量為m，則彈簧的勁度系數(shù)k=________。用測得的物理量d，s，△L表示的滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=______（彈簧彈性勢能Ep=kx2，k為勁度系數(shù)，x為形變量）

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科目：高中物理 來源： 題型：

為了只用一根輕彈簧和一把刻度尺測定某滑塊與水平桌面的動摩擦因數(shù)μ（設(shè)μ為定值），設(shè)計了下述實驗：

       第一步：如圖所示，將彈簧的一端固定在豎直墻上，使滑塊緊靠彈簧將其壓縮，松手后滑塊在水平桌面上滑行一段距離后停止；測得彈簧壓縮量d與滑塊向右滑行的距離S的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

       根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得出滑塊滑行距離S與彈簧壓縮量d間的關(guān)系應(yīng)是_______。

       第二步：為了測出彈簧的勁度系數(shù)，將滑塊掛在豎直固定的彈簧下端，彈簧伸長后保持靜止狀態(tài)。測得彈簧伸長量為△L，滑塊質(zhì)量為m，則彈簧的勁度系數(shù)k =______。用測得的物理量d，s，△L表示的滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=______（彈簧彈性勢能Ep =kx2，k為勁度系數(shù)，x為形變量）

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科目：高中物理 來源： 題型：

為了只用一根輕彈簧和一把刻度尺測定某滑塊與水平桌面的動摩擦因數(shù)μ（設(shè)μ為定值），設(shè)計了下述實驗：

        

第一步：如圖所示，將彈簧的一端固定在豎直墻上，使滑塊緊靠彈簧將其壓縮，松手后滑塊在水平桌面上滑行一段距離后停止；測得彈簧壓縮量d與滑塊向右滑行的距離S的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得出滑塊滑行距離S與彈簧壓縮量d間的關(guān)系應(yīng)是_______。

第二步：為了測出彈簧的勁度系數(shù)，將滑塊掛在豎直固定的彈簧下端，彈簧伸長后保持靜止狀態(tài)。測得彈簧伸長量為△L，滑塊質(zhì)量為m，則彈簧的勁度系數(shù)k =______。用測得的物理量d，s，△L表示的滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=______（彈簧彈性勢能Ep =kx2，k為勁度系數(shù)，x為形變量）

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科目：高中物理 來源： 題型：

為了只用一根輕彈簧和一把刻度尺測定某滑塊與水平桌面的動摩擦因數(shù)μ（設(shè)μ為定值），設(shè)計了下述實驗：

        

第一步：如圖所示，將彈簧的一端固定在豎直墻上，使滑塊緊靠彈簧將其壓縮，松手后滑塊在水平桌面上滑行一段距離后停止；測得彈簧壓縮量d與滑塊向右滑行的距離S的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得出滑塊滑行距離S與彈簧壓縮量d間的關(guān)系應(yīng)是_______。

第二步：為了測出彈簧的勁度系數(shù)，將滑塊掛在豎直固定的彈簧下端，彈簧伸長后保持靜止狀態(tài)。測得彈簧伸長量為△L，滑塊質(zhì)量為m，則彈簧的勁度系數(shù)k =______。用測得的物理量d，s，△L表示的滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=______（彈簧彈性勢能Ep =kx2，k為勁度系數(shù)，x為形變量）

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