Question

如图，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

天平

、

刻度尺

．
（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

（填动能或重力势能）的测量，进而转化为对

质量

和

高度

的直接测量，所以弹性势能最终可表达为

mgh

（重力加速度为g）．

Answer 1

分析：由题，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．

解答：解：（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E_p=mgh，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E_p=mgh，可知需要直接测量的物理量是质量、上升高度．
故答案为：（1）天平（弹簧秤）   刻度尺
（2）重力势能   质量（重力）    高度     mgh

点评：本题采用转换的思维方法，将不容易测量的量转化为容易测量的量．难度不大．