Question

如圖所示，光滑水平軌道與光滑圓弧軌道相切，輕彈簧的左端固定，右端放一個小球（小球與彈簧不連接），OP是可繞O點轉(zhuǎn)動的輕桿，且擺到某處就能停在該處．現(xiàn)在要利用這些器材測定彈簧被壓縮時的彈性勢能．
（1）還需要的器材有

天平、刻度尺

．
（2）以上測量實際上是把對彈簧彈性勢能的測量轉(zhuǎn)化為對小球

重力勢能

能的測量，該實驗需要測量的物理量有

質(zhì)量

和

高度

．

Answer 1

分析：由題，水平軌道與圓弧軌道均是光滑的，用小球壓縮彈簧，再將彈簧釋放，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能，根據(jù)機械能守恒定律分析需要的器材．實際上是把對彈性勢能的測量轉(zhuǎn)化為對重力勢能的測量，根據(jù)重力勢能的計算公式確定需要直接測量的物理量．

解答：解：①用小球壓縮彈簧，再將彈簧釋放，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能，由于水平軌道與圓弧軌道均是光滑的，只有彈簧的彈力和重力做功，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，根據(jù)機械能守恒定律得，彈簧的彈性勢能E_p=mgh，因此需要用天平測量小球的質(zhì)量m，用刻度尺測量小球在光滑圓弧軌道上上升的高度h．
②根據(jù)機械能守恒可知，實際上是把對彈性勢能的測量轉(zhuǎn)化為對重力勢能的測量，根據(jù)重力勢能的計算公式E_p=mgh，可知需要直接測量的物理量是質(zhì)量、上升高度．
③根據(jù)機械能守恒定律得，彈簧的彈性勢能E_p=mgh，因此需要測量小球的質(zhì)量m和小球在光滑圓弧軌道上上升的高度h；
故答案為：①天平、刻度尺；②重力勢、質(zhì)量、上升高度．

點評：本題采用轉(zhuǎn)換的思維方法，將不容易測量的量轉(zhuǎn)化為容易測量的量．基本題．