如图所示，光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹簧的左端固定，右端放一个小球（小球与弹簧不连接），OP是可绕O点转动的轻杆，且摆到某处就能停在该处．现在要利用这些
题型：不详难度：来源：
如图所示，光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹簧的左端固定，右端放一个小球（小球与弹簧不连接），OP是可绕O点转动的轻杆，且摆到某处就能停在该处．现在要利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能．
（1）还需要的器材有______．
（2）以上测量实际上是把对弹簧弹性势能的测量转化为对小球______能的测量，该实验需要测量的物理量有______和______． |
答案
①用小球压缩弹簧，再将弹簧释放，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，由于水平轨道与圆弧轨道均是光滑的，只有弹簧的弹力和重力做功，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，根据机械能守恒定律得，弹簧的弹性势能Ep=mgh，因此需要用天平测量小球的质量m，用刻度尺测量小球在光滑圆弧轨道上上升的高度h．
②根据机械能守恒可知，实际上是把对弹性势能的测量转化为对重力势能的测量，根据重力势能的计算公式Ep=mgh，可知需要直接测量的物理量是质量、上升高度．
③根据机械能守恒定律得，弹簧的弹性势能Ep=mgh，因此需要测量小球的质量m和小球在光滑圆弧轨道上上升的高度h；
故答案为：①天平、刻度尺；②重力势、质量、上升高度． |
举一反三
如图所示，小球从高处下落到竖直放置、下端固定的轻质弹簧上．小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中（弹簧保持竖直），下列关于能的叙述正确的是（ ）| A．小球的动能先增大后减小 | | B．小球的重力势能先增大后减小 | | C．弹簧的弹性势能先增大后减小 | | D．小球的机械能先增大后减小 | 如图所示，质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，A靠紧竖直墙．用水平力F将B向左压，使弹簧被压缩一定长度，静止后弹簧储存的弹性势能为E．这时突然撤去F，关于A、B和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（ ）| A．撤去F后，系统动量守恒，机械能守恒 | | B．撤去F后，A离开竖直墙前，系统动量不守恒，机械能守恒 | | C．撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E | | D．撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E/3 | 如图所示，固定的光滑倾斜杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连，弹簧的下端固定在水平地面上的A 点，开始弹簧恰好处于原长h．现让圆环由静止沿杆滑下，滑到杆的底端（未触及地面）时速度恰好为零，已知当地的重力加速度大小为g．则在圆环下滑的整个过程中（ ）| A．圆环与弹簧和地球组成的系统机械能守恒 | | B．弹簧的弹性势能先增大后减小 | | C．弹簧的弹性势能增大了mgh | | D．弹簧的最大压缩量小于其最大伸长量 | 关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是（ ）| A．当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大 | | B．当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小 | | C．在拉伸长度相同时，k越大的弹簧，它的弹性势能越大 | | D．弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能 | 如图所示，一小球在竖直弹簧的正上方自由落下，然后又被弹簧弹起，空气阻力不计，在此过程中小球动能最大时是（ ）| A．小球刚接触弹簧时 | | B．小球将弹簧压缩至最短时 | | C．小球重力与弹簧对小球弹力平衡时 | | D．弹簧长度恢复为原长时 |
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