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

题型：不详难度：来源：

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E_P=______．

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

v

20

        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

．