Question

2．如圖所示，光滑水平軌道與光滑圓弧軌道相切，輕彈簧的一端固定在軌道的左端，OP是可繞O轉動的輕桿，且擺到某處即能停在該處；另有一小鋼球．現要利用這些器材測定彈簧被壓縮一定量時的彈性勢能：（ 重力加速度為g ）
①還需要的器材是天平、刻度尺．
②以上測量，實際上是把對彈性勢能的測量轉化為對重力勢能的測量，進而轉化為對小球質量和上升高度的直接測量．

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，彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能，根據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化為對重力勢能的測量，根據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）根據機械能守恒可知，實際上是把對彈性勢能的測量轉化為對重力勢能的測量，根據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量、上升高度．
故答案為：①天平、刻度尺；②小球質量，上升高度

點評 本題采用轉換的思維方法，將不容易測量的量轉化為容易測量的量．難度不大．