问题 问答题

为了测定一根轻弹簧压缩最短时储存的弹性势能的大小,可以将弹簧固定在光滑凹槽轨道一端,并将轨道固定在水平桌面边缘上,如图所示,用钢球先将弹簧压缩至最短,而后突然释放,钢球将沿轨道飞出桌面.请回答以下问题:

(1)为完成实验要求,你认为需要哪些器材?______

(2)需要测定的物理量是______

(3)计算弹簧最短时弹性势能的表达式为EP=______.

答案

(2)小球释放时的动能等于储存的弹性势能,故需要测量平抛的高度h,水平分位移s,质量m;

(1)测量平抛的高度h和水平分位移s需要刻度尺,测量质量需要天平,需要在地面上铺上复写纸和白纸记录小球的落地点;

(3)小球的弹性势能等于平抛的初动能,故:Ep=

1
2
m
v20
        ①

对于平抛运动,有:s=v0t②

h=

1
2
gt2         ③

联立解得:Ep=

mgs2
4h

故答案为:(1)天平、刻度尺、复写纸、白纸;(2)钢球的质量m,桌面高度h,钢球落地点与桌面边缘的水平距离s;(3)

mgs2
4h

综合
多项选择题