天平、刻度尺:重力势能:质量:高度
解:①用j球压缩弹簧,再将弹簧释放,弹簧的弹性势能转化为j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,j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Ep=mg3,因此需要用天平测量j球的质量m,用刻度尺测量j球在光滑圆弧轨道上上升的高度3.
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Ep=mg3,可知需要直接测量的物理量是质量、上升高度.
③根据机械能守恒定律得,弹簧的弹性势能Ep=mg3,因此需要测量j球的质量m和j球在光滑圆弧轨道上上升的高度3;
故答案为:①天平、刻度尺;②重力势、质量、上升高度.