6．某同學(xué)在體育活動(dòng)中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況猜想到：物體的重力勢(shì)能可能與物體的質(zhì)量、下落高度和運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)．于是設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：用大小、形狀相同的A、B、C、D四個(gè)鉛球，其中A、C、D三球的質(zhì)量為m，B求質(zhì)量為2m．讓A、B兩球從距沙表面高H靜止下落，C球從距沙表面高3H靜止下落，D球從距沙表面高2H的光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直地落下（球在光滑管道中運(yùn)動(dòng)的能量損失不計(jì)）．實(shí)驗(yàn)測(cè)得A、B兩球陷入沙深度分別為h1和h2，C、D兩球陷入沙深度均為h3，且h1＜h2＜h3．

（1）本實(shí)驗(yàn)中，鉛球的重力勢(shì)能大小是通過(guò)球陷入沙面的深度來(lái)反映的；
（2）比較A、B兩球，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(shí)，物體的質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大；
（3）比較A、C兩球，發(fā)現(xiàn)C球陷入沙深度更大，由此可得出結(jié)論：當(dāng)物體的質(zhì)量相同時(shí)，下落高度越高，物體的重力勢(shì)能越大；
（4）比較C、D兩球，發(fā)現(xiàn)兩球運(yùn)動(dòng)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(shì)能與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)（選填：“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）．
（5）本實(shí)驗(yàn)用到了兩種研究方法：一是控制變量法；二是轉(zhuǎn)換法．

分析 影響重力勢(shì)能的因素有物體的質(zhì)量和下落高度，實(shí)驗(yàn)中研究物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量關(guān)系時(shí)，需要保持下落高度和運(yùn)動(dòng)路徑相同，改變物體質(zhì)量；
研究物體重力勢(shì)能與下落高度的關(guān)系時(shí)，需要保持物體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)路徑相同，改變下落高度；
研究物體重力勢(shì)能與運(yùn)動(dòng)路徑的關(guān)系時(shí)，需要保持物體質(zhì)量和下落高度相同，改變運(yùn)動(dòng)路徑．據(jù)此分析解答．
上面的探究過(guò)程，用到控制變量法；
實(shí)驗(yàn)中通過(guò)球陷入沙面的深度來(lái)反映鉛球重力勢(shì)能的大小用到轉(zhuǎn)換法．

解答 解：（1）本實(shí)驗(yàn)中，鉛球的重力勢(shì)能大小是通過(guò)球陷入沙面的深度來(lái)反映；
（2）比較A、B兩球，下落高度和運(yùn)動(dòng)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(shí)，物體的質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大；
（3）比較A、C兩球，兩球質(zhì)量相同，下落路徑也相同，C球的下落高度大于A球的下落高度，發(fā)現(xiàn)C球陷入沙深度更大，由此可得出結(jié)論：當(dāng)物體的質(zhì)量相同時(shí)，下落高度越高，物體的重力勢(shì)能越大；
（4）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(dòng)路徑不同，發(fā)現(xiàn)兩球運(yùn)動(dòng)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(shì)能與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)．
（5）鉛球的重力勢(shì)能大小是通過(guò)球陷入沙面的深度來(lái)反映，用到轉(zhuǎn)換法；
由猜想知，物體的重力勢(shì)能可能與物體的質(zhì)量、下落高度和運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)，探究過(guò)程應(yīng)用了控制變量法．
故答案為：（1）球陷入沙面的深度；
（2）當(dāng)下落高度一定時(shí)，物體的質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大；
（3）當(dāng)物體的質(zhì)量相同時(shí)，下落高度越高，物體的重力勢(shì)能越大；
（4）無(wú)關(guān)；
（5）控制變量；轉(zhuǎn)換．

點(diǎn)評(píng) 此題考查學(xué)生對(duì)于物體重力勢(shì)能的理解和掌握，注意分析實(shí)驗(yàn)時(shí)，控制變量法和轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用．

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：填空題

20．用供熱穩(wěn)定的熱源給一個(gè)100g晶體均勻加熱，用描點(diǎn)法得到其熔化圖象如圖所示，如果該物體在液態(tài)時(shí)的比熱容是2×103J/（kg•℃），則1kg該物體完全熔化需要吸收6×104J熱．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：解答題

17．某實(shí)驗(yàn)小組在測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如圖：
物理量實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)3
鉤碼重G/N446
鉤碼上升高度h/m0.10.10.1
繩端拉力F/N1.81.42.4
繩端移動(dòng)距離S/m0.30.50.3
機(jī)械效率η74%
（1）通過(guò)表中數(shù)據(jù)可分析出實(shí)驗(yàn)1是用甲（填“甲”或“乙”）圈做的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)2是用乙（填“甲”或“乙”）圖做的實(shí)驗(yàn)．
（2）請(qǐng)將表中空白處填上恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)（百分號(hào)前保留整數(shù)）．
（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組，提升相同的重物時(shí)，動(dòng)滑輪的總 重力越大．滑輪組的機(jī)械效率小．
（4）比較實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3可得正確結(jié)論：使用同一滑輪組，提升的重物越重，滑輪組的機(jī)械效率越大．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：填空題

14．小文同學(xué)采用如圖所示的方式將一箱子勻速運(yùn)到汽車(chē)上，斜面長(zhǎng)5m，高1m，箱子重為1600N．
（1）若斜面光滑，沿斜面勻速推箱子的推力為320N．
（2）在這個(gè)過(guò)程中小文用400N的推力在20s內(nèi)將箱子勻速推上汽車(chē)，則推箱子的過(guò)程中小文做功的功率為100W，箱子所受的摩擦力為80N．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：填空題

1．如圖所示，重為5N、體積為ldm3的正方體木塊A，在水中處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)繩的拉力為5N，若繩子突然斷了，木塊上浮最后漂浮在水面上，此時(shí)木塊下表面所受水的壓強(qiáng)500Pa．（g取10N/kg）

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：解答題

11．一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm的正方體木塊，質(zhì)量為0.6kg，漂浮在水面上．（g取10N/kg）求；
（1）木塊受到的浮力；
（2）木塊露出水面的體積．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：解答題

18．如圖所示，一輕質(zhì)杠桿可繞點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，在杠桿的A端掛一重為60牛的物體甲，在B端施加一個(gè)力F，已知OB=12厘米，AB=8厘米，求：為使杠桿水平平衡，作用在B端的力F的最小值和方向．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：解答題

15．小華做“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)，所用小燈泡額定電壓為2.5V．

（1）實(shí)驗(yàn)中所用電壓表在未接入電路時(shí)表盤(pán)如圖甲所示，在使用它測(cè)量前首先應(yīng)進(jìn)行的操作是將電壓表指針調(diào)到零刻度處．
（2）小華連接的電路如圖乙所示，其中一根導(dǎo)線連接不規(guī)范，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)沒(méi)有閉合時(shí)電壓表就有讀數(shù)．請(qǐng)?jiān)谶@根導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將其改正．
（3）糾正錯(cuò)誤后，測(cè)完小燈泡在2.0V時(shí)的功率，還要測(cè)量其額定功率，需向右（選填“左”或“右”）端移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到恰當(dāng)位置時(shí)，電流表的示數(shù)如圖丙，則小燈泡的額定功率是0.65W．
（4）如果測(cè)得通過(guò)小燈泡的電流隨電壓變化的關(guān)系如圖丁所示，若把這樣相同的兩只燈泡串聯(lián)在4V的電源上，每只燈泡的實(shí)際功率為0.4W．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：解答題

16．現(xiàn)在社會(huì)汽車(chē)大量增加，發(fā)生交通事故的一個(gè)重要原因是遇到意外情況時(shí)車(chē)不能立即停止．司機(jī)從看到情況到肌肉動(dòng)作操縱制動(dòng)器來(lái)剎車(chē)需要一段時(shí)間，這段時(shí)間叫反應(yīng)時(shí)間；在這段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)要保持原速前進(jìn)一段距離，這段距離叫反應(yīng)距離．從操縱制動(dòng)器剎車(chē)，到車(chē)停下來(lái)，汽車(chē)又要前進(jìn)一段距離，這段距離叫制動(dòng)距離．
下面是一個(gè)機(jī)警的司機(jī)駕駛一輛保養(yǎng)得很好的汽車(chē)在干燥的水平公路上以不同的速度行駛時(shí)，測(cè)得的反應(yīng)距離和制動(dòng)距離．請(qǐng)回答：
   速度/km•h-140506080100
反應(yīng)距離/m79111519
制動(dòng)距離/m813203454
（1）剎車(chē)過(guò)程中輪胎會(huì)發(fā)熱，這是機(jī)械能轉(zhuǎn)化內(nèi)能的過(guò)程．
（2）利用上表數(shù)據(jù)，計(jì)算出速度為100km•h-1時(shí)該司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間大約是0.684秒．
（3）當(dāng)汽車(chē)以108km/h的速度在高速公路上勻速直線行駛時(shí)，汽車(chē)受到的阻力是整車(chē)重的0.08倍，效率為40%．已知汽車(chē)整車(chē)質(zhì)量為1375kg，油箱容積為50L（汽油熱值q=3.3×107J/L，g=10N/kg）．求該車(chē)加一滿箱汽油，按照以上速度最多可以勻速直線行駛多遠(yuǎn)的路程？

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