Question

光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹簧的一端固定在轨道的左端，OP是可绕O点转动的轻杆，且摆到某处就能停在该处；另有一小钢球．现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能．

（1）还需要的器材是：______________、____________________

（2）以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对重力势能的测量，进而转化为对___和___的直接测量．

（3）为了研究弹簧的弹性势能与劲度系数和形变量的关系，除以上器材外，还准备了两个劲度系数不相同的轻弹簧。先保持弹簧的劲度系数不变，研究弹性势能与形变量的关系；再保持形变量不变，研究弹性势能与劲度系数的关系。这种研究问题的实验方法称为 _________________________ ．

Answer

天平 刻度尺 质量m 上升高度h 控制变量法

【解析】试题分析：水平轨道与圆弧轨道均是光滑的，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，根据机械能守恒定律分析需要的器材．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确定需要直接测量的物理量．

（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，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，可知需要直接测量的物理量是质量、上升高度．

（3）我们在研究某事物与多个变量之间的关系时，一般先控制其他变量一定，研究事物与其中一个变量的关系，这种方法叫做控制变量法