探究影響物體勢能大小的因素一、實驗探究題1.某同學(xué)在探究彈性勢能大小與形變量的關(guān)系時，猜測彈性勢能可能與形變量x成正比，也可能與形變量的平方x2成正比。用如圖裝置進(jìn)行探究，將彈簧套在光滑豎直桿上且底端固定在水平面上，刻度尺與桿平行，進(jìn)行了如下操作：彈簧處于自由狀態(tài)時，讀出其上端距水平面的高度h0；將中間有孔的小鐵塊套在光滑桿上放于彈簧上端，豎直向下按壓鐵塊，讀出此時彈簧上端到水平面的高度h1；釋放小鐵塊，當(dāng)鐵塊上升到最大高度時，讀出鐵塊下端到水平面的高度h2；改變彈簧的壓縮長度，重復(fù)步驟，將測出的數(shù)據(jù)記錄在表格中，并計算出彈簧的形變量x、形變量的平方x2和小鐵塊上升的距離h（1）實驗中彈簧的形變量x=_（用所測物理量符號表示）； （2）本實驗中，彈簧彈性勢能大小是通過_來間接反映的； A.h1B.h2 C.h2h0D.h2h1（3）該同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分別做出圖甲hx和圖乙hx2圖象，由此得到的結(jié)論是彈簧彈性勢能的大小與_成正比 2.小蘇同學(xué)的物理興趣小組準(zhǔn)備探究“彈簧彈性勢能的大小與什么因素有關(guān)”。他們猜想：彈簧彈性勢能可能與彈簧長度變化量、彈簧螺紋圈直徑、彈簧的材料等因素有關(guān)。他們的實驗裝置如圖所示，把彈簧放在水平面上，其左端固定在墻上，AO等于彈簧原長，水平面O點左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙。將物體M從O點壓縮彈簧到P點，然后由靜止釋放，當(dāng)物體M運(yùn)動到O點與彈簧分開，最終運(yùn)動到Q點靜止。請補(bǔ)充完成他們的探究過程：（1）彈簧彈性勢能的大小是通過_來衡量的。 （2）探究彈簧彈性勢能與彈簧長度變化量的關(guān)系，應(yīng)該選用_（選填“相同”或“不同”）彈簧進(jìn)行實驗，并先后改變_之間的距離，測出OQ的距離，重復(fù)實驗，測量多組數(shù)據(jù)并記錄。 （3）小蘇的實驗小組經(jīng)過多次實驗得出了結(jié)論。在上面的實驗中，他們運(yùn)用到了轉(zhuǎn)換法和_兩種物理思想方法。 3.放學(xué)后，小軍路過一個建筑工地，看見如圖所示打樁機(jī)打樁時重錘被高高拉起又下落，打在樁面上，樁便往地下陷。愛思考的小明想到“樁下陷的深度與什么因素有關(guān)”的問題，并提出以下猜想： （1）猜想一：樁下陷的深度與重錘打擊樁的力度有關(guān)。猜想二：樁下陷的深度與地面的硬度有關(guān)。你的猜想是_ （2）回家后，小明找來排球和足球模擬“打樁”來驗證猜想一。設(shè)計實驗方案如下：a用臺秤分別稱出排球和足球質(zhì)量為300g和500gb在光滑平整的地板上放一張白紙，在白紙上疊放一張復(fù)寫紙。將排球從紙正上方2米處靜止下落，排球打在復(fù)寫紙上，在白紙上留下打擊的復(fù)寫印跡，記下“印跡1”。c換用足球從2米高度處落下，重做上面實驗，得到足球打擊的“印跡2”。d如何利用臺秤較準(zhǔn)確地測出排球和足球的打擊力度F1、和F2的大??？小明想出一種方案：把“印跡1”放在臺秤上，再將排球放在“印跡1”用力向下壓排球，當(dāng)_時讀出臺秤的示數(shù)，通過計算得出F1 ， 用同樣的方法測量F2（3）請設(shè)計出實驗的表格。 4.小明看到運(yùn)動員拉弓射箭時，弓拉得越彎，箭射得越遠(yuǎn)小明猜想：彈性勢能的大小可能與物體的彈性形變有關(guān)（1）為驗證其猜想是否正確他設(shè)計了如下實驗（彈簧被壓縮后未超過其彈性限度）；如圖所示，將同一個彈簧壓縮_（選填“相同”或“不同”）的長度將小球置于彈簧的右端，松開后小球碰到同一位置的相同木塊上，分別比較木塊_，從而比較彈性勢能的大小 （2）若水平面絕對光滑，本實驗將_（選填“能”或“不能”）達(dá)到探究目的 （3）小明根據(jù)實驗現(xiàn)象認(rèn)為：小球推動木塊移動一段距離后都要停下來，所以彈簧、小球和木塊所具有的機(jī)械能最終都消滅了你認(rèn)為小明的觀點是_的（選“正確”或“錯誤”），理由是_ 5.如圖所示是小明設(shè)計的“探究影響重力勢能大小的因素”的實驗。表面光滑圓弧形軌道與粗糙水平面BC相連接，塑料塊M靜止在B點處。木球(表面光滑)m1從距水平面高h(yuǎn)1處由靜止釋放，如圖a所示木球豎直下落，然后從圓弧軌道滑下，碰撞塑料塊M，M運(yùn)動一段距離后停下來。然后換用木球m2、m2(m1<m2=m3)進(jìn)行如圖b、c實驗。三次實驗中木球釋放的位置高度h1=h2<h3。（1）木球在碰撞塑料塊M之前的瞬間，具有最大的_能，塑料塊M滑動的過程中受到的摩擦力的大小_。(變大/不變/變小) （2）實驗中通過觀察塑料塊M被撞擊的距離來比較木球的重力勢能的大小。這種物理學(xué)研究方法也運(yùn)用于以下_(填寫序號)實驗中。用溫度計測量液體的溫度。用兩只完全相同的蠟燭探究平面鏡成像的規(guī)律。用電鈴、抽氣機(jī)、玻璃罩探究真空不能傳聲。用吸引大頭針的多少表示電磁鐵磁性的強(qiáng)弱。 （3）由如圖a、如圖b的探究可知木球的重力勢能大小與_有關(guān)。 （4）由_的探究可知木球的重力勢能大小與木球被舉高的高度有關(guān)。 6.在研究物體的重力勢能與哪些因素有關(guān)的實驗中，三個相同的木樁被從空中靜止釋放的鐵塊撞擊，陷入沙坑中的情況如圖所示（1）在此實驗中我們通過觀察 來比較各鐵塊重力勢能的大小 A.木樁陷入沙坑的深度B.木樁的形變的大小C.沙坑里沙的松軟程度D.鐵塊下落的速度（2）若A、B兩鐵塊質(zhì)量相等，則兩鐵塊下落的高度關(guān)系是_；若A、C兩鐵塊下落的高度相等則兩鐵塊質(zhì)量的關(guān)系是_A h A >hB Bh A <hB Cm A >m C D m A <m C（3）實驗得出的結(jié)論是（ ） A.質(zhì)量越大的物體重力勢能越大B.重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和速度都有關(guān)C.重力勢能的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)D.重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和高度都有關(guān)7.（xx鄂爾多斯）小夏同學(xué)在體育活動中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況受到啟發(fā)，并產(chǎn)生了如下猜想 猜想一：物體的重力勢能與物體的質(zhì)量有關(guān)猜想二：物體的重力勢能與物體的下落高度有關(guān)猜想三：物體的重力勢能與物體的運(yùn)動路徑有關(guān)為此小夏設(shè)計了如圖所示的實驗：用大小、形狀相同的A、B、C、D四個鉛球分別從距離沙表面某高度處靜止釋放，其中D球從光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直落下（球在光滑管道中運(yùn)動的能量損失不計）實驗數(shù)據(jù)如下表：實驗序號鉛球代號鉛球質(zhì)量/g下落高度/m陷入沙中的深度/mA2000.50.1B4000.50.25C20010.2D20010.2（1）本實驗中，采用的研究問題的方法是_（寫出一種方法即可） （2）本實驗中，鉛球的重力勢能大小是通過_來反映的 （3）為驗證猜想二，應(yīng)比較_（填實驗序號），得到的結(jié)論是：當(dāng)物質(zhì)量相同時，_ （4）比較，得到的結(jié)論是_ （5）經(jīng)進(jìn)一步實驗和分析，小夏大膽給出重力勢能（Ep）的表達(dá)式“Ep=mgh”，并去辦公室詢問了老師，得以證實，小夏高興不已，回到教室后，根據(jù)學(xué)過的知識又算出了各小球落到沙表面的動能，其中B球的動能為_J（忽略空氣阻力，g=10N/kg） 8.在學(xué)習(xí)勢能知識時，小明同學(xué)猜想物體的重力勢能的大小可能與以下三個因素有關(guān)：物體高度， 物體質(zhì)量大小， 物體所處地理位置。 為了證明自己的猜想，首先決定對因素進(jìn)行驗證。他把橡皮泥平鋪在水平面上，讓同1個小球從不同高度自由下落，記錄結(jié)果如下表所示。（1）該同學(xué)依據(jù)_判斷重力勢能的大??； （2）本實驗的結(jié)論是_； （3）若想對因素進(jìn)行驗證，你認(rèn)為實驗中應(yīng)控制相等的變量是_。 9.為探究重力勢能的大小與什么因素有關(guān)，小明利用帶有四個鐵釘?shù)男》阶?、沙箱及質(zhì)量不同的重物設(shè)計并進(jìn)行了如圖所示實驗（1）實驗中通過觀察_來判斷物體重力勢能的大小 （2）要探究重力勢能大小與高度的關(guān)系應(yīng)選擇圖_和圖_進(jìn)行分析比較 （3）圖2和圖3探究的問題是_ 10.小江同學(xué)利用一個彈珠、三根材料和厚度相同、長寬不同的橡皮條，探究橡皮條的彈性勢能與長度、寬度的關(guān)系他依次將橡皮條固定在彈弓上，如圖所示，在彈性范圍內(nèi)，拉伸相同的伸長量，將彈珠在同一位置沿水平方向彈射出去，測得彈射的水平距離，數(shù)據(jù)如下表：請回答以下問題： （1）實驗中，是通過比較_來間接反映橡皮條的彈性勢能大小； （2）比較第1次和第2次實驗可知，拉伸相同的伸長量，橡皮條的彈性勢能與橡皮條的_有關(guān)； （3）比較第1次和第3次實驗可知，拉伸相同的伸長量，橡皮條的彈性勢能還與橡皮條的_有關(guān)； （4）用同種材料同厚度的橡皮條，拉伸相同的伸長量，彈性勢能最大的橡皮條是 A.窄而長的B.寬而長的C.窄而短的D.寬而短的11.小明猜想物體的重力勢能大小可能與物體的質(zhì)量及被舉的高度有關(guān)為了驗證自己的猜想，他進(jìn)行了如下實驗，讓兩個不同質(zhì)量的錐子分別在兩個不同高度自由下落，扎到下方四本相同的舊書上，書因此被扎出孔，分析這些被扎孔的不同，如圖所示（1）若比較甲和乙，這是通過控制_不變，來探究重力勢能的大小與_的關(guān)系； （2）在（1）中，小明不僅比較了甲、乙，還比較了丙、丁，他這樣做的目的是_ （3）小明設(shè)想了以下兩種方案來判斷物體重力勢能的大小，你認(rèn)為最佳的一種是（ ） A.測出書上被扎孔的深度；B.數(shù)出被扎孔的紙的頁數(shù)12.如圖所示，用裝有細(xì)砂的透明容器、小桌模型和質(zhì)量不同的鐵塊做“探究重力勢能大小與哪些因素有關(guān)”的實驗 . 將小桌水平放在細(xì)砂上，通過比較桌腿陷入細(xì)砂的深度來間接判斷物體重力勢能大小 . （1）如圖甲所示實驗是研究重力勢能大小與物體_的關(guān)系 . （2）下表是某同學(xué)進(jìn)行如圖乙所示實驗時記錄的實驗數(shù)據(jù) . 分析比較實驗數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可分析得出的初步結(jié)論是：在_相同的情況下，鐵塊的質(zhì)量越大，具有的重力勢能越_（選填“大”或“小”）。13.沈仔細(xì)同學(xué)在研究“影響重力勢能大小的因素”時，提出了如下猜想： 猜想一：重力勢能的大小可能與物體的質(zhì)量有關(guān)；猜想二：重力勢能的大小可能與物體所在的高度有關(guān)；猜想三：重力勢能的大小可能與物體的運(yùn)動路徑有關(guān)他為了驗證猜想，準(zhǔn)備了如下實驗器材：花泥（易產(chǎn)生塑性形變）若干塊，刻度尺一把，體積相同、質(zhì)量為m的小球3個和質(zhì)量為2m的小球一個所用實驗裝置如圖甲、乙所示為驗證猜想，他首先讓質(zhì)量分別為m、2m的小球A、B從距花泥表面高H處由靜止下落，測得A、B小球陷入花泥的深度為h1和h2 ， 如圖甲所示；然后讓質(zhì)量為m的小球C從距花泥表面高3H處由靜止下落，質(zhì)量為m的小球D從距花泥表面高3H的光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直落下（球在光滑管道中運(yùn)動的能量損失不計）測得C、D小球陷入花泥的深度均為h3 ， 且h1h2h3 請你完成下列內(nèi)容： （1）本實驗中，小球的重力勢能大小是通過_來反映的； （2）分析圖甲所示的實驗現(xiàn)象，可得出結(jié)論：當(dāng)物體的_、_相同時，_越大，重力勢能越大； （3）分析圖乙所示的實驗現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)兩球運(yùn)動的路徑不同，但陷入花泥的深度相同，由此可知物體的重力勢能與物體運(yùn)動的路徑_（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）； （4）綜合分析圖甲、乙所示的實驗現(xiàn)象，還可得出的結(jié)論是：_ 14.王月等幾位同學(xué)準(zhǔn)備探究“彈簧彈性勢能的大小與什么因素有關(guān)”同學(xué)們猜想：彈簧彈性勢能可能與彈簧長度變化量和彈簧粗細(xì)有關(guān)他們設(shè)計的實驗裝置如圖，彈簧左端固定在墻上，放在水平面上，水平面A點左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙物體P壓縮彈簧到B點后從靜止釋放，運(yùn)動到C點彈簧恢復(fù)到原長與物體脫離，物體運(yùn)動到D點停止請補(bǔ)充完成他們的探究過程： （1）對同一根彈簧，物體P壓縮彈簧至B點，從靜止釋放，運(yùn)動到D點測量出BC之間的距離的目的是比較_的大小，測量出_之間的距離其目的是比較彈性勢能大小，并改變_之間的距離，測多組數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)得到：彈簧長度變化量越大，彈性勢能越大； （2）對原長相同、只有粗細(xì)不同的兩根彈簧，物體P分別壓縮彈簧至同一位置B點，從靜止釋放，運(yùn)動到D點分別測量出_之間的距離改變壓縮量，重復(fù)試驗，分析數(shù)據(jù)得到：彈性勢能與彈簧粗細(xì)有關(guān) 15.利用如圖所示裝置探究“物體的重力勢能大小與哪些因素有關(guān)” 將小球A、B分別拉到與豎直方向成一定角度的位置，然后都由靜止釋放，當(dāng)小球擺動到豎直位置時，將與靜止在水平面上的木塊C發(fā)生碰撞，木塊都會在水平面上滑行一定距離后停止圖中的擺長L都相同，12 ， 已知A球的質(zhì)量小于B球的質(zhì)量 （1）如圖甲、乙所示，同時釋放A、B，觀察到它們并排擺動且始終相對靜止，同時到達(dá)豎直位置這表明兩小球在擺動過程中的任一時刻的速度大小與小球的質(zhì)量_（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”） （2）如圖甲、乙所示，觀察到B球能將木塊C撞得更遠(yuǎn)由此可得出結(jié)論：高度相同時，質(zhì)量大的，重力勢能_（選填“大”或“小”） （3）比較圖乙、圖丙，觀察丙圖中B球能將木塊C撞得更遠(yuǎn)由此可得結(jié)論：_相同時，高度越高，重力勢越大 16.張軍同學(xué)在探究“重力勢能的大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗中，找來質(zhì)量分別為50g、100g、200g的三個小鋼球、刻度尺和裝滿松軟細(xì)砂子的木箱，按圖情景進(jìn)行實驗；先將木箱中的細(xì)砂抹平，再讓小鋼球從距地面H處由靜止釋放，小鋼球砸進(jìn)細(xì)砂并陷入其中，測出小鋼球在細(xì)砂中下陷的深度d和釋放前小球的高度H，下表是他5次實驗的數(shù)據(jù) 實驗序號小鋼球質(zhì)量m/g釋放前小鋼球高度H/cm小鋼球在細(xì)沙中下陷的深度d/cm150601.62501002.03501202.441001004.152001008.3請回答下列問題： （1）實驗中他據(jù)_判斷物體重力勢能的大小； （2）分析表中序號1、2、3的實驗數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是_，實驗中，他使小球的_保持不變； （3）分析表中序號為2、4、5的實驗數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是_，實驗中，他使小球_保持不變 17.同學(xué)們所用的筆，有些在靠近筆端的地方裝有一個輕質(zhì)彈簧，如圖甲所示.小文和小軍各自拿自己裝有彈簧的筆玩彈筆游戲.結(jié)果發(fā)現(xiàn)小軍的筆彈得高一些.小文分析：筆彈起的高度與筆內(nèi)彈簧的彈性勢能的大小有關(guān)，那么彈簧彈性勢能的大小又跟什么因素有關(guān)呢？小文猜想：彈簧彈性勢能的大小可能跟它的材料有關(guān)；彈簧彈性勢能的大小可能跟它彈性形變的程度有關(guān).為了驗證猜想，小文利用兩個外形完全相同但材料不同的彈簧A和B、一個小鋼球、一個輕木塊，在同一水平面上進(jìn)行了如圖乙所示的實驗：a.將小球置于彈簧A的右端，使彈簧被壓縮的長度為2cm，放手后小球被彈出，并與一木塊相碰，木塊被推動了一段距離S1；b.將另一個彈簧B壓縮的程度稍大一些，把小球置于彈簧的右端，觀察小球撞擊木塊后木塊移動的距離S2； （1）請你指出小文實驗中存在的問題 （2）寫出改進(jìn)措施_ 答案解析部分一、實驗探究題1.【答案】（1）h0h1（2）D（3）形變量的平方 【解析】【解答】（1）根據(jù)題意知道，彈簧的形變量等于彈簧的原長度減去彈簧被壓縮后的長度，即x=h0 -h1 ；（2）根據(jù)題意知道，彈性勢能的大小在實驗中是通過鐵塊被彈起的高度來反應(yīng)的，即鐵塊到達(dá)的最高點h2 減去彈簧被壓縮的最低點h1 ， 即h2 -h1 ，D符合題意；（3）由表格數(shù)據(jù)知道，h=15x2 ，即h與x2 成正比例函數(shù)關(guān)系，由此得到的結(jié)論：彈簧彈性勢能的大小與形變量的平方成正比?！痉治觥繉嶒炛袕椥詣菽艿拇笮r通過鐵塊被彈起的高度來間接的反應(yīng)，這用到了轉(zhuǎn)換法.明確彈簧的形變量等于彈簧的原長度減去彈簧被壓縮后的長度.2.【答案】（1）物體M被彈出的距離（2）相同；AP（3）控制變量法 【解析】【解答】（1）實驗中彈性勢能的大小時通過物體M被彈出的距離來間接的反應(yīng)，這用到了轉(zhuǎn)換法；（2）探究的是彈性勢能和彈簧長度變化量之間的關(guān)系，根據(jù)控制變量的思想，必須使用相同的彈簧，改變彈簧長度變化量，即AP（OP）間的距離；彈性勢能通過彈簧推動物體在粗糙表面上運(yùn)動的距離遠(yuǎn)近來體現(xiàn)，所以必須測出OQ間的距離；為了使結(jié)論具有普遍性，應(yīng)改變彈簧長度變化量，即AP間的距離，多測幾組數(shù)據(jù)；（3）通過以上分析可以看出，本實驗通過彈簧推動物體在粗糙表面上運(yùn)動的距離遠(yuǎn)近來體現(xiàn)彈性勢能的大小，用到了轉(zhuǎn)換法；同時，探究與多個量的關(guān)系時，還用到了控制變量法?！痉治觥看祟}主要考查的是學(xué)生對彈性勢能大小跟彈簧長度變化量、彈簧螺紋圈直徑、彈簧的材料之間關(guān)系的理解和掌握，注意控制變量法（探究彈簧彈性勢能與彈簧長度變化量的關(guān)系，應(yīng)控制其它因素相同，只改變彈簧的長度變化量）和轉(zhuǎn)換法（通過彈簧推動物體在粗糙表面上運(yùn)動的距離遠(yuǎn)近來體現(xiàn)）在實驗中的運(yùn)用.3.【答案】（1）樁下陷的深度與重錘的質(zhì)量有關(guān)（2）印跡完全相同（3）【解析】【解答】（1）打樁時每次樁下陷的深淺與什么因素有關(guān)，根據(jù)生活經(jīng)驗可猜想：樁下陷的深淺除了與重錘打擊樁的力度、地面的硬度有關(guān)還可能與重錘的質(zhì)量有關(guān)、與樁的形狀有關(guān)、與樁的直徑有關(guān)等。（2）要想使兩個力的大小相等，使其作用效果相同就可以。根據(jù)題意判斷，當(dāng)印跡完全相同時讀出臺稱的示數(shù)，即可測出打擊力度的大?。唬?）實驗記錄表格中需要有質(zhì)量m、高度h、打擊力度F，且要多次實驗，設(shè)計表格如下：【分析】題主要考查了重力勢能的理解及影響因素，同時還涉及到力的作用效果，控制變量法的應(yīng)用（在設(shè)計實驗時，需要注意控制變量法的應(yīng)用，要探究重力勢能與質(zhì)量之間的關(guān)系，需要控制物體的高度）.4.【答案】（1）不同；木塊移動的距離（2）不能（3）錯誤；木塊克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 【解析】【解答】（1）在探究彈性勢能的大小可能與物體的彈性形變有關(guān)時，應(yīng)將彈簧壓縮到不同的長度，然后釋放小球，通過比較木塊移動的距離來判斷彈性勢能的大小.（2）若水平面絕對光滑，則沒有摩擦力，木塊被撞后不能停止下來，無法比較被撞的距離，所以不能達(dá)到探究目的.（3）小明的觀點是錯誤的，小球推動木塊移動一段距離后都要停下來，不是機(jī)械能最終都消滅了，而是木塊克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.【分析】探究勢能的大小的影響因素時，利用木塊被推動的距離反應(yīng)能的大小，當(dāng)克服摩擦?xí)r，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.5.【答案】（1）動；不變（2）（3）木球質(zhì)量（4）b、c 【解析】【解答】(1)木球從高處落下時重力勢能轉(zhuǎn)化成動，所以在碰撞塑料塊M之前的瞬間，具有最大的動能，塑料塊M滑動的過程中受到的摩擦力的大小決定于接觸面的光滑程度和塑料塊對接觸面的壓力大小，因為這兩個力都不變所以摩擦力不變。 (2)實驗中通過觀察塑料塊M被撞擊的距離來比較木球的重力勢能的大小，這里運(yùn)用了轉(zhuǎn)化法。用溫度計測量液體的溫度。用吸引大頭針的多少表示電磁鐵磁性的強(qiáng)弱。運(yùn)用的研究問題的方法是轉(zhuǎn)換法，用兩只完全相同的蠟燭探究平面鏡成像的規(guī)律，運(yùn)用的是等效替代法；用電鈴、抽氣機(jī)、玻璃罩探究真空不能傳聲，運(yùn)用的是推理法，故答案為：。 (3)a、b兩圖中木球所處的高度相同，質(zhì)量不同，所以探究的是木球的重力勢能大小與質(zhì)量有關(guān)。(4)b、c兩圖中兩個球的質(zhì)量相同，高度不同所以探究的是木球的重力勢能大小與木球被舉高的高度有關(guān)。【分析】探究“物體的動能大小與哪些因素有關(guān)”的實驗，涉及到控制變量法（探究重力勢能與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)控制小球的高度相同，改變小球的質(zhì)量）及轉(zhuǎn)換法（通過木塊移動距離反映小球重力勢能的大?。┑膽?yīng)用.6.【答案】（1）A（2）B；D（3）D 【解析】【解答】（1）此實驗采用轉(zhuǎn)換法，鐵塊下落過程中鐵塊的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，鐵塊的重力勢能越大，說明木樁獲得的能量就越多，木樁陷入沙坑越深，即通過觀察木樁陷入沙坑的深度來比較各鐵塊重力勢能的大小，故A正確；（2）由圖知，A、B相比，B撞擊木樁陷入沙坑的深度大，說明B的重力勢能大，若A、B兩鐵塊質(zhì)量相等，則鐵塊B下落的高度大，即hAhB ， 故B正確；A、C相比，C撞擊木樁陷入沙坑的深度大，說明C的重力勢能大，若A、C兩鐵塊下落的高度相等，則鐵塊C的質(zhì)量大，即mAmC ， 故D正確；（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象，可得出的實驗結(jié)論為：物體重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和高度都有關(guān)，故D正確。故答案為：（1）A；（2）B；D；（3）D?！痉治觥吭搶嶒灢捎昧丝刂谱兞糠ê娃D(zhuǎn)換法，重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和物體被舉起的高度有關(guān)，當(dāng)高度相同時，物體的質(zhì)量越大，重力勢能越大；當(dāng)質(zhì)量相同時，物體被舉得越高，重力勢能越大。結(jié)合圖進(jìn)行分析判斷。7.【答案】（1）控制變量法（2）鉛球陷入沙中的深度（3）；物體所處的高度越高，重力勢能越大（4）物體的重力勢能與物體運(yùn)動的路徑無關(guān)；（5）2 【解析】【解答】解：（1）物理學(xué)中對于多因素或多變量的問題，常常采用控制因素（變量）的方法，把多因素的問題變成多個單因素的問題每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法，該實驗中用到了控制變量法；（2）本實驗中，鉛球的重力勢能大小是通過球陷入沙面的深度來反映；（3）比較A、B兩球，下落高度和運(yùn)動路徑相同，B球質(zhì)量大于A球質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)B球陷入沙深度更大，由此可得出結(jié)論：當(dāng)下落高度一定時，物體的質(zhì)量越大，重力勢能越大；（4）比較兩球，兩球的質(zhì)量相同，下落高度也相同，兩球的運(yùn)動路徑不同，發(fā)現(xiàn)兩球運(yùn)動的路徑不同，但陷入沙深度相同，由此可得出結(jié)論：物體的重力勢能與物體運(yùn)動的路徑無關(guān)（5）根據(jù)Ep=mgh可得，B球的動能Ep=mgh=0.4kg10N/kg0.5m=2J 故答案為：（1）控制變量法；（2）鉛球陷入沙中的深度；（3）；物體所處的高度越高，重力勢能越大；（4）物體的重力勢能與物體運(yùn)動的路徑無關(guān)；（5）2【分析】影響重力勢能的因素有物體的質(zhì)量和下落高度，實驗中研究物體的重力勢能與物體的質(zhì)量關(guān)系時，需要保持下落高度和運(yùn)動路徑相同，改變物體質(zhì)量；研究物體重力勢能與下落高度的關(guān)系時，需要保持物體質(zhì)量和運(yùn)動路徑相同，改變下落高度；研究物體重力勢能與運(yùn)動路徑的關(guān)系時，需要保持物體質(zhì)量和下落高度相同，改變運(yùn)動路徑據(jù)此分析解答8.【答案】（1）橡皮泥凹痕程度（2）質(zhì)量相同時，物體的高度越高，重力勢能越大（3）球離橡皮泥的高度 【解析】【解答】（1）探究物體重力勢能時，通過橡皮泥的凹陷反應(yīng)重力勢能的大小，（2）通過表格中的數(shù)據(jù)質(zhì)量相同而高度不同，可以得出結(jié)論：質(zhì)量相同時，物體的高度越高，重力勢能越大，（3）研究質(zhì)量對物體的重力勢能的影響，要保持物體高度不變.故答案為：（1）橡皮泥凹痕程度；（2）質(zhì)量相同時，物體的高度越高，重力勢能越大；（3）球離橡皮泥的高度.【分析】重力勢能的影響因素有質(zhì)量和高度，研究時要結(jié)合控制變量法.9.【答案】（1）方桌陷入沙中的深淺（2）1；2（3）高度相同時，重力勢能的大小與質(zhì)量的關(guān)系 【解析】【解答】（1）探究重力勢能大小的影響因素時，是通過小桌陷入的深淺反應(yīng)重力勢能的大小的，（2）若研究重力勢能和高度的關(guān)系，要選用高度不同而質(zhì)量相同的實驗，所以選圖1和圖2，（3）圖2和圖3中的高度相同，但物體的質(zhì)量不同，所以研究的是重力勢能的大小和物體質(zhì)量的關(guān)系.故答案為：（1）方桌陷入沙中的深淺；（2）1；2；（3）高度相同時，重力勢能的大小與質(zhì)量的關(guān)系.【分析】重力勢能的影響因素有高度和質(zhì)量，進(jìn)行探究時，要利用控制變量法.10.【答案】（1）彈珠被彈射的距離（2）長度（3）寬度（4）D 【解析】【解答】解：（1）彈弓彈性勢能的大小是通過彈珠射出的距離來表示，射出的越遠(yuǎn)，彈弓的彈性勢能越大；（2）比較第1次和第2次實驗可知，拉伸相同的伸長量，橡皮條寬度相同，長度不同，彈珠射出的距離不同，故橡皮條的彈性勢能與橡皮條的長度有關(guān)；（3）比較第1次和第3次實驗可知，拉伸相同的伸長量，橡皮長度相同，條寬不同，彈珠射出的距離不同，故橡皮條的彈性勢能與橡皮條的寬度有關(guān)；（4）由以上可知，彈性勢能的大小與寬度、長度有關(guān)；在拉伸相同的伸長量時，寬度越寬，彈性勢能越大，長度越短，彈性勢能越大，故彈性勢能最大的橡皮條是寬面短的，故選D故答案為：（1）彈珠被彈射的水平距離；（2）長度；（3）寬度；（4）D【分析】（1）物體發(fā)生彈性形變時具的能叫彈性勢能彈性勢能的大小跟物體發(fā)生彈性形變大小有關(guān)，彈性形變越大，具有的彈性勢能越大（2）影響橡皮條的彈性勢能有多個因素，由表格中的數(shù)據(jù)，利用控制變量法分析解答11.【答案】（1）高度；質(zhì)量（2）便于總結(jié)普遍規(guī)律，防止偶然性（3）B 【解析】【解答】（1）甲和乙中兩個不同質(zhì)量的錐子下落的高度相同，這是通過控制高度不變，來探究重力勢能的大小與質(zhì)量的關(guān)系；（2）為了得到普遍規(guī)律，防止偶然性，應(yīng)多次進(jìn)行實驗（3）A.通過測出書上被扎孔的深度來判斷物體重力勢能的大小誤差較大； B.數(shù)出被扎孔的紙的頁數(shù)來判斷物體重力勢能的大小更準(zhǔn)確故答案為：（1）質(zhì)量；高度；（2）便于總結(jié)普遍規(guī)律，防止偶然性；（3）B.【分析】物體的重力勢能和物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，探究時要利用控制變量法.12.【答案】（1）被舉高度（2）被舉高度；大 【解析】【解答】（1）分析比較圖甲實驗過程能看出，鐵塊的質(zhì)量是相同的，但所處的高度不同，此實驗是研究重力勢能大小與物體被舉高度的關(guān)系；（2）分析比較實驗數(shù)據(jù)可知：在鐵塊被舉高度相同的情況下，鐵塊的質(zhì)量越大，鐵塊把桌腿進(jìn)入細(xì)砂中的深度越深，說明鐵塊具有的重力勢能越大 .故答案為：（1）被舉高度；（2）被舉高度；大 .【分析】（1）鐵塊的質(zhì)量是相同的，但所處的高度不同，此實驗是研究重力勢能大小與物體被舉高度的關(guān)系；（2）比較表中的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，鐵塊被舉的高度相同，質(zhì)量不同，質(zhì)量越大的鐵塊使桌腿陷入的深度大，據(jù)此得出結(jié)論 .13.【答案】（1）小球陷入花泥中的深度（2）高度；運(yùn)動路徑；質(zhì)量（3）無關(guān)（4）當(dāng)物體的運(yùn)動路徑、質(zhì)量都相同時，所在的高度越高，重力勢能越大 【解析】【解答】解：（1）本實驗中，小球的重力勢能大小是通過小球陷入花泥中的深度來反映；（2）圖甲中，比較A、B兩球，下落高度和運(yùn)動路徑都相同，B球質(zhì)量大于A球質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)B球陷入花泥深度更大，由此可得出結(jié)論：當(dāng)物體的高度、運(yùn)動路徑相同時，物體的質(zhì)量越大，重力勢能越大；（3）圖乙中，比較C、D兩球，兩球的質(zhì)量相同，下落高度也相同，兩球的運(yùn)動路徑不同，發(fā)現(xiàn)兩球陷入花泥深度相同，由此可得出結(jié)論：物體的重力勢能與物體運(yùn)動的路徑無關(guān)（4）甲乙兩圖中，AC兩球的質(zhì)量和運(yùn)動路徑相同，高度不同，高度越高，陷入花泥深度越深，故結(jié)論為：當(dāng)物體的運(yùn)動路徑、質(zhì)量都相同時，所在的高度越高，重力勢能越大 故答案為：（1）小球陷入花泥中的深度；（2）高度；運(yùn)動路徑；質(zhì)量；（3）無關(guān)；（4）當(dāng)物體的運(yùn)動路徑、質(zhì)量都相同時，所在的高度越高，重力勢能越大【分析】（1）實驗中通過球陷入沙面的深度來反映小球重力勢能的大小，用到轉(zhuǎn)換法；（2）影響重力勢能的因素有物體的質(zhì)量和下落高度，實驗中研究物體的重力勢能與物體的質(zhì)量關(guān)系時，需要保持下落高度和運(yùn)動路徑相同，改變物體質(zhì)量；（3）根據(jù)圖中的相同點和不同點，利用控制變量法分析；（4）根據(jù)圖甲、乙所示的實驗現(xiàn)象，利用控制變量法得出結(jié)論14.【答案】（1）彈性形變；AD；BC（2）AD 【解析】【解答】解：（1）本實驗探究的是彈性勢能和彈簧長度變化量之間的關(guān)系，所以必須測出彈簧長度變化量，即BC間的距離，測量出BC之間的距離的目的是比較彈性形變的大??；彈性勢能通過彈簧推動物體在粗糙表面上運(yùn)動的距離遠(yuǎn)近來體現(xiàn)，所以必須測出AD間的距離；為了使結(jié)論具有普遍性，應(yīng)改變彈簧長度變化量，即BC間的距離，多測幾組數(shù)據(jù)；（2）本實驗探究彈性勢能與彈簧粗細(xì)是否有關(guān)，必須控制彈簧長度變化量，即BC間的距離相同，改變彈簧的粗細(xì)，測量物體在粗糙表面上運(yùn)動的距離（AD間的距離），并進(jìn)行比較得出結(jié)論 故答案為：（1）彈性形變；AD；BC；（2）AD【分析】（1）彈性勢能的大小和發(fā)生彈性形變的大小有關(guān)，彈簧被壓縮的距離（BC）越大，彈性勢能越大；（2）彈性勢能的大小采用轉(zhuǎn)換法，通過彈簧推動物體在粗糙表面上運(yùn)動的距離遠(yuǎn)近來體現(xiàn)，水平面A點左側(cè)光滑，對物體運(yùn)動遠(yuǎn)近沒有影響，所以觀察的是距離AD的大小15.【答案】（1）無關(guān)（2）大（3）質(zhì)量 【解析】【解答】解：（1）甲乙兩圖中，小球的質(zhì)量不同，由題意知，擺角相同，小球同時到達(dá)豎直位置，說明小球的速度大小與小球的質(zhì)量無關(guān)；（2）由圖甲乙可知兩小球擺動高度相同，因為mAmB ， B球能將木塊c撞得更遠(yuǎn)，說明B球的重力勢能更大，因此可得高度相同時，物體質(zhì)量越大，重力勢能越大；（3）乙丙兩圖，小球的質(zhì)量相同，丙圖中小球擺動高度高即12 ， 所以丙圖小球的重力勢能更大，觀察丙圖中B球能將木塊C撞得更遠(yuǎn)，說明在質(zhì)量相等時，高度越高，重力勢能越大 故答案為：（1）無關(guān)；（2）大；（3）質(zhì)量【分析】（1）比較甲乙兩圖的速度和質(zhì)量的關(guān)系便可得出結(jié)論；（2）木塊被撞出得遠(yuǎn)，說明小球的重力勢能大，根據(jù)重力勢能大小和質(zhì)量大小比較，得出重力勢能和質(zhì)量的關(guān)系；（3）比較乙丙兩圖速度的大小，根據(jù)小球被撞得距離比較出重力勢能的大小，從而得出結(jié)論16.【答案】（1）鋼球陷入細(xì)砂深度（2）物體的重力勢能的大小跟物體的高度有關(guān)；質(zhì)量（3）物體的重力勢能的大小跟物體的質(zhì)量有關(guān)；釋放前小鋼球高度 【解析】【解答】解：（1）下落過程中，鋼球的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，鋼球的重力勢能越大，說明能對細(xì)砂做功就越多，鋼球陷入細(xì)砂越深；（2）1、2、3三次實驗數(shù)據(jù)中，鋼球的質(zhì)量相同，鋼球釋放前的高度越高，陷入細(xì)砂的深度越大，得出的結(jié)論是：物體的重力勢能的大小跟物體的高度有關(guān)（3）2、4、5三次實驗數(shù)據(jù)中，鋼球釋放前的高度相同，鋼球的質(zhì)量越大，陷入細(xì)砂的深度越大，得出的結(jié)論是：物體的重力勢能的大小跟物體的質(zhì)量有關(guān) 故答案為：（1）鋼球陷入細(xì)砂深度；（2）物體的重力勢能的大小跟物體的高度有關(guān)；質(zhì)量；（3）物體的重力勢能的大小跟物體的質(zhì)量有關(guān)；釋放前小鋼球高度【分析】（1）本題是把鋼球的重力勢能轉(zhuǎn)化成陷進(jìn)沙坑的深度來比較各鋼球重力勢能的大小的，這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法；（2）（3）綜合實驗結(jié)論，總結(jié)出與重力勢能相關(guān)的因素，注意控制變量思想的運(yùn)用17.【答案】（1）沒有控制彈簧材料相同（2）選取同一根彈簧分別壓縮不同的程度釋放彈出小鋼珠，比較輕木塊被小鋼珠撞擊后移動的距離 【解析】【解答】（1）要探究猜想：彈簧彈性勢能的大小可能跟它彈性形變的程度有關(guān)，應(yīng)控制彈簧的材料相同，改變彈簧的形變大小，放手后小球被彈出，并與一木塊相碰，觀察木塊被推動距離的遠(yuǎn)近來比較彈性勢能的大?。活}目中利用兩個外形完全相同但材料不同的彈簧A和B，沒有控制彈簧的材料相同；（2）應(yīng)選取同一根彈簧分別壓縮不同的程度釋放彈出小鋼珠，比較輕木塊被小鋼珠撞擊后移動的距離，如果木塊被撞擊后移動的距離不同，說明彈簧彈性勢能與彈簧彈性形變的程度有關(guān)；反之則無關(guān).故答案為：（1）沒有控制彈簧材料相同；（2）選取同一根彈簧分別壓縮不同的程度釋放彈出小鋼珠，比較輕木塊被小鋼珠撞擊后移動的距離.【分析】（1）注意實驗中要控制變量，彈簧彈性勢能的大小可能跟它彈性形變的程度有關(guān)，應(yīng)控制彈簧的材料相同；（2）可選取同一根彈簧分別壓縮不同的程度釋放彈出小鋼珠，比較輕木塊被小鋼珠撞擊后移動的距離.