为了测定一根轻质弹簧压缩最短时的弹性势能的大小，可以将弹簧一端固定在一个带有凹槽的轨道的一端，将轨道固定在水平桌面的边缘上，如图所示，用钢球将弹簧压缩至最短，然

题型：不详难度：来源：

为了测定一根轻质弹簧压缩最短时的弹性势能的大小，可以将弹簧一端固定在一个带有凹槽的轨道的一端，将轨道固定在水平桌面的边缘上，如图所示，用钢球将弹簧压缩至最短，然后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面后再落到地面．
（1）实验时需要直接测定的物理量是______
A．弹簧的原长L₀
B．钢球的质量m
C．弹簧被压缩的长度△L
D．钢球落地点与槽口间的水平距离s
E．桌面的高度h
F．凹槽距地面的高度H
（2）弹簧最短时弹性势能的计算公式E_P=______．

答案

钢球离开桌面后做平抛运动，根据分运动公式，有：
水平方向：S=v₀t；
竖直方向：H=

1

2

gt2；
解得：v0=S

g 2H

；
故平抛的初动能为：Ek0=

1

2

m

v

20

=

mgS2

4H

；
根据机械能守恒定律，弹簧的弹性势能为：Ep=

mgS2

4H

；
故需要测量：钢球的质量m，平抛的水平分位移S，平抛的高度H；
故选BDF；
（2）由上述分析知Ep=

mgS2

4H

．
故答案为：（1）BDF；（2）

mgS2

4H

．