Question

为了测定一根轻弹簧压缩到最短时具有的弹性势能的大小，可以将弹簧固定在一带有凹槽轨道的一端，并将轨道固定在水平桌面边缘上，如图所示，用钢球将弹簧压缩至最短，而后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时
（1）需要测定的物理量是______；
（2）计算弹簧最短时弹性势能的关系式是E_p=______．

Answer

（1）弹簧压缩最短，储存的弹性势能最大，释放小球后，小球在弹簧的弹力作用下加速，弹簧与小球系统机械能守恒，通过测量小球的动能来求解弹簧的最大弹性势能，小球离开桌面后，做平抛运动，根据平抛运动的知识可以求平抛的初速度，根据以上原理确定待测量即可；
（2）根据平抛运动的知识先求平抛的初速度，求出初动能就得到弹簧压缩最短时储存的弹性势能大小．
【解析】
（1）释放弹簧后，弹簧储存的弹性势能转化为小球的动能
Ep=mv2   ①，
故需测量小球的质量和最大速度；
小球接下来做平抛运动，要测量初速度，还需要测量测量平抛的水平位移和高度；
故答案为：小球质量m，小球平抛运动的水平位移s和高度h．
（2）对于平抛运动，有：s=vt   ②，h=gt2   ③，
由①②③式可解得：Ep=；
故答案为：（1）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．
（2）．