Question

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，用鋼球將彈簧壓縮至最短，而后突然釋放，鋼球將沿軌道飛出桌面，實驗時

（1）需要測定的物理量是____________________________________；

（2）計算彈簧最短時彈性勢能的關系式是＝_______.

 

Answer 1

【答案】

（1）鋼球的質量 m ，桌面高度h，鋼球落地點與桌面邊緣的水平距離s.；（2）mgs²/4h。

【解析】

試題分析：（1）欲求彈性勢能的大小，根據能量守恒定律，需要求出小球被彈出時的動能的大小，故需要測出小球的質量、小球的速度，而小球的速度又需要通過測量桌面的高度與鋼球落地點到水平桌面邊緣的距離來求得，故測量的物理量共有三個：小球的質量m，桌面的高度h，鋼球落地點與桌面邊緣的水平距離s；

（2）因為小球的落地時間為t=，故小球彈出的速度v=，由能量守恒定律可得Ep=mv²=×s²×=。

考點：平拋運動速度的計算，能量守恒定律的應用。