為了測(cè)定一根輕彈簧壓縮到最短時(shí)具有的彈性勢(shì)能的大小，可以將彈簧固定在一帶有凹槽光滑軌道的一端，并將軌道固定在水平桌面邊緣上，如圖6所示，用已知質(zhì)量為m鋼球?qū)椈蓧嚎s至最短，而后突然釋放，鋼球?qū)⒀剀壍里w出桌面，實(shí)驗(yàn)時(shí)可用的測(cè)量?jī)x器只有一把量程足夠大的刻度尺．
（1）實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)定的物理量是
桌面高度h，鋼球落地點(diǎn)與桌面邊緣的水平距離s．
桌面高度h，鋼球落地點(diǎn)與桌面邊緣的水平距離s．
；
（2）用已知量和測(cè)得的量表示彈性勢(shì)能Ep=
ms2g
4h
ms2g
4h
．
分析：（1）彈簧壓縮最短，儲(chǔ)存的彈性勢(shì)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(cè)量小球的動(dòng)能來求解彈簧的最大彈性勢(shì)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(shí)可以求平拋的初速度，根據(jù)以上原理確定待測(cè)量即可；
（2）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)先求平拋的初速度，求出初動(dòng)能就得到彈簧壓縮最短時(shí)儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能大�。�
解答：解：（1）釋放彈簧后，彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能
Ep=
1
2
mv2   ①，
故需測(cè)量最大速度；
小球接下來做平拋運(yùn)動(dòng)，要測(cè)量初速度，還需要測(cè)量測(cè)量平拋的水平位移和高度；
故答案為：小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移s和高度h．
（2）對(duì)于平拋運(yùn)動(dòng)，有：s=vt   ②，h=
1
2
gt2   ③，
由①②③式可解得：Ep=
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4h

故答案為：（1）桌面高度h，鋼球落地點(diǎn)與桌面邊緣的水平距離s．
（2）
ms2g
4h
點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是通過平拋運(yùn)動(dòng)測(cè)量初速度，從而測(cè)量出彈簧釋放的彈性勢(shì)能，也就是彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)為了只用一根輕彈簧和一把刻度尺測(cè)定某滑塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因μ （設(shè)μ為定值），設(shè)計(jì)了下述實(shí)驗(yàn)：第一步：如圖所示，將彈簧的一端固定在豎直墻上，使滑塊緊靠彈簧將其壓縮，松手后滑塊在水平桌面上滑行一段距離后停止；測(cè)得彈簧壓縮量d與滑塊向右滑行的距離s的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：
試驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4
d/cm 0.50 1.00 2.00 4.00
s/cm 5.02 19.99 80.05 320.10
根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得出滑塊滑行距離s與彈簧壓縮量d間的關(guān)系應(yīng)是
 
．
第二步：為了測(cè)出彈簧的勁度系數(shù)，將滑塊掛在豎直固定的彈簧下端，彈簧伸長(zhǎng)后保持靜止?fàn)顟B(tài)．測(cè)得彈簧伸長(zhǎng)量為△L，滑塊質(zhì)量為m，則彈簧的勁度系數(shù)k=
 
．用測(cè)得的物理量d、s、△L表示滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=
 
（彈簧彈性勢(shì)能EP=
1
2
kx2，k為勁度系數(shù)，x為形變量）

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科目：高中物理 來源： 題型：

為了只用一根輕彈簧和一把刻度尺測(cè)定某滑塊與水平桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ（設(shè)μ為定值），設(shè)計(jì)了下述實(shí)驗(yàn)：

第一步：如圖所示，將彈簧的一端固定在豎直墻上，使滑塊緊靠彈簧將其壓縮，松手后滑塊在水平桌面上滑行一段距離后停止；測(cè)得彈簧壓縮量d與滑塊向右滑行的距離S的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

1

2

3

4

d/cm

0.50

1.00

2.00

4.00

S/cm

5.02

19.99

80.05

320.10

根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得出滑塊滑行距離S與彈簧壓縮量d間的關(guān)系應(yīng)是_________。

第二步：為了測(cè)出彈簧的勁度系數(shù)，將滑塊掛在豎直固定的彈簧下端，彈簧伸長(zhǎng)后保持靜止?fàn)顟B(tài)。測(cè)得彈簧伸長(zhǎng)量為△L，滑塊質(zhì)量為m，則彈簧的勁度系數(shù)k=________。用測(cè)得的物理量d，s，△L表示的滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=______（彈簧彈性勢(shì)能Ep=kx2，k為勁度系數(shù)，x為形變量）

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科目：高中物理 來源： 題型：

為了只用一根輕彈簧和一把刻度尺測(cè)定某滑塊與水平桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ（設(shè)μ為定值），設(shè)計(jì)了下述實(shí)驗(yàn)：

       第一步：如圖所示，將彈簧的一端固定在豎直墻上，使滑塊緊靠彈簧將其壓縮，松手后滑塊在水平桌面上滑行一段距離后停止；測(cè)得彈簧壓縮量d與滑塊向右滑行的距離S的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

       根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得出滑塊滑行距離S與彈簧壓縮量d間的關(guān)系應(yīng)是_______。

       第二步：為了測(cè)出彈簧的勁度系數(shù)，將滑塊掛在豎直固定的彈簧下端，彈簧伸長(zhǎng)后保持靜止?fàn)顟B(tài)。測(cè)得彈簧伸長(zhǎng)量為△L，滑塊質(zhì)量為m，則彈簧的勁度系數(shù)k =______。用測(cè)得的物理量d，s，△L表示的滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=______（彈簧彈性勢(shì)能Ep =kx2，k為勁度系數(shù)，x為形變量）

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科目：高中物理 來源： 題型：

為了只用一根輕彈簧和一把刻度尺測(cè)定某滑塊與水平桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ（設(shè)μ為定值），設(shè)計(jì)了下述實(shí)驗(yàn)：

        

第一步：如圖所示，將彈簧的一端固定在豎直墻上，使滑塊緊靠彈簧將其壓縮，松手后滑塊在水平桌面上滑行一段距離后停止；測(cè)得彈簧壓縮量d與滑塊向右滑行的距離S的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得出滑塊滑行距離S與彈簧壓縮量d間的關(guān)系應(yīng)是_______。

第二步：為了測(cè)出彈簧的勁度系數(shù)，將滑塊掛在豎直固定的彈簧下端，彈簧伸長(zhǎng)后保持靜止?fàn)顟B(tài)。測(cè)得彈簧伸長(zhǎng)量為△L，滑塊質(zhì)量為m，則彈簧的勁度系數(shù)k =______。用測(cè)得的物理量d，s，△L表示的滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=______（彈簧彈性勢(shì)能Ep =kx2，k為勁度系數(shù)，x為形變量）

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科目：高中物理 來源： 題型：

為了只用一根輕彈簧和一把刻度尺測(cè)定某滑塊與水平桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ（設(shè)μ為定值），設(shè)計(jì)了下述實(shí)驗(yàn)：

        

第一步：如圖所示，將彈簧的一端固定在豎直墻上，使滑塊緊靠彈簧將其壓縮，松手后滑塊在水平桌面上滑行一段距離后停止；測(cè)得彈簧壓縮量d與滑塊向右滑行的距離S的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得出滑塊滑行距離S與彈簧壓縮量d間的關(guān)系應(yīng)是_______。

第二步：為了測(cè)出彈簧的勁度系數(shù)，將滑塊掛在豎直固定的彈簧下端，彈簧伸長(zhǎng)后保持靜止?fàn)顟B(tài)。測(cè)得彈簧伸長(zhǎng)量為△L，滑塊質(zhì)量為m，則彈簧的勁度系數(shù)k =______。用測(cè)得的物理量d，s，△L表示的滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=______（彈簧彈性勢(shì)能Ep =kx2，k為勁度系數(shù)，x為形變量）

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