Question

一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，他的实验如下：在离地面高为h处的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量m的一钢球接触，当弹簧处于自然长度时，钢球恰好在桌子的边缘，如图1所示，让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，钢球在空中飞行后落到水平地面，水平距离是L．

（1）若钢球某次在空中飞行后落到水平地面的P点，如图2所示，则水平距离L=     cm．

（2）弹簧的弹性势能E_P与钢球质量m、桌面离地的高度h，水平距离L等物理量的关系式是：E_P=    （用m、h、L、g符号表示）．

Answer

（1）9.40；（2）

【解析】试题分析：（1）根据刻度尺的读数方法可得出对应的读数；注意起点标度以及有效位数的保留；

（2）根据平抛运动规律可以求出钢球离开桌面时的速度大小，根据功能关系可以求出弹性势能的表达式，进而可知需要测量的量．

【解析】
（1）由图可知，O点位置在直尺的50.00cm处，P点位置为59.40cm；

故L=59.40﹣50.00=9.40cm；

（2）设桌子高度为h，小球离开桌面后做平抛运动，

水平方向：s=v0t，

竖直方向有：h，

联立解得：v0=s，

根据功能关系可知弹簧弹性势能转化为小球平抛的初动能，有：

EP=，

解得：

EP=．

故答案为：（1）9.40；（2）