Question

為了測定一根輕質(zhì)彈簧被壓縮△x時(shí)存儲的彈性勢能大小，可以將彈簧固定在一個(gè)帶有凹槽的軌道一端，并將軌道固定在水平桌面上，如圖所示．用鋼球?qū)�彈簧壓縮△x，然后突然釋放鋼球，鋼球?qū)⒀剀壍里w出桌面，實(shí)驗(yàn)時(shí)：
（1）需要測定的物理量是

小球的質(zhì)量m桌面離地的高度h、球落地點(diǎn)到桌邊的距離x

（2）凹槽軌道的光滑與否對實(shí)驗(yàn)結(jié)果

有

（填“有”或“無”）影響．

Answer 1

分析：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(jī)械能守恒，通過測量小球的動(dòng)能來求解彈簧的最大彈性勢能，小球離開桌面后，做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)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．

解答：解：（1）放彈簧后，彈簧儲存的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能為：E_P=

1

2

mv²…①
小球接下來做平拋運(yùn)動(dòng)，對于平拋運(yùn)動(dòng)，有：x=vt…②
h=

1

2

gt²…③
得：v=x

g 2h

，
故還要測量測量小球的質(zhì)量以及平拋的水平位移和高度；
（2）若凹槽不光滑，根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化與守恒，彈簧的彈性勢能除了轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能外還要轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以凹槽是否光滑會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果．
故答案為：（1）小球的質(zhì)量m，桌面離地面的高度h和球落地點(diǎn)到桌邊的距離x；（2）有．

點(diǎn)評：本題關(guān)鍵是通過平拋運(yùn)動(dòng)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．