Question

16．将轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端有一轻质薄片，薄片与一小球接触而不固连；弹黃处于原长时，小球恰好在桌面边缘，向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放；小球离开桌面后落到水平地面．测量出小球质量m、平抛运动的竖直位移h以及球抛出点到落地点的水平距离s，就可以测出弹黄被压缩后的弹性势能为$\frac{mg{s}^{2}}{4h}$（结果用测量量和已知量表示，已知重力加速度大小为g）．

Answer 1

分析 本题的关键是通过测量小球的动能来间接测量弹簧的弹性势能，然后根据平抛规律以及动能表达式即可求出动能的表达式，从而得出结论．

解答 解：根据能量守恒可知，弹簧的弹性势能等于小球离开桌面时的动能，故${E}_{p}=\frac{1}{2}m{v}^{2}$，根据平抛运动的特点可知，h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$，s=vt解得：${E}_{P}=\frac{mg{s}^{2}}{4h}$
故答案为：球抛出点到落地点的水平距离s；$\frac{mg{s}^{2}}{4h}$

点评 解决本题的关键明确实验原理，根据平抛运动的规律以及机械能守恒定律得出表达式，然后讨论即可