Question

【題目】物理興趣小組的同學(xué)為了探究物體動(dòng)能、重力勢能的大小與哪些因素有關(guān)，做了如下實(shí)驗(yàn)：

（1）如圖所示，是探究“物體動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下，撞擊同一木塊。

a．圖示實(shí)驗(yàn)中探究的是_____（鋼球/木塊）動(dòng)能大小與_____的關(guān)系。

b．實(shí)驗(yàn)是通過觀察_____，說明鋼球?qū)δ緣K做功的多少，從而得出結(jié)論的。

c．通過學(xué)習(xí)，得知影響動(dòng)能的因素有兩個(gè)。若還需驗(yàn)證影響動(dòng)能的另一因素，則在此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，應(yīng)添加的器材是_____。

（2）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(gè)鐵打的小方桌、沙箱及治理不同的重物設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如圖所示實(shí)驗(yàn)。

a．實(shí)驗(yàn)中通過觀察_____來判斷物體重力勢能的大小。

b．探究重力勢能大小與高度的關(guān)系應(yīng)選擇_____（填寫序號(hào)）兩圖進(jìn)行分析比較。

c．觀察圖乙和圖丙得出的結(jié)論是_____。

Answer 1

【答案】鋼球 速度 木塊被撞擊后移動(dòng)的距離 不同質(zhì)量的鋼球 方桌陷入沙子的深度 甲、乙 在高度相同時(shí)，質(zhì)量大的物體，重力勢能越大

【解析】

（1）此實(shí)驗(yàn)探究的是鋼球動(dòng)能的大小與速度的關(guān)系；木塊被推動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，表明動(dòng)能越大，這種方法稱為轉(zhuǎn)換法，即將不易觀察或測量的量轉(zhuǎn)換為容易觀察和測量的量來進(jìn)行研究的方法；要想研究物體動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，需要換用不同質(zhì)量的小球從斜面相同的高度滑下。

（2）該實(shí)驗(yàn)采用轉(zhuǎn)換法，通過觀察方桌陷入沙中的深淺來判斷物體重力勢能的大��；當(dāng)探究重力勢能與高度的關(guān)系時(shí)，必須保證物體的質(zhì)量相等；當(dāng)質(zhì)量不同，高度相同時(shí)，所以探究的問題是重力勢能大小與質(zhì)量的關(guān)系。

（1）a．實(shí)驗(yàn)中，鋼球質(zhì)量不變，改變鋼球在斜面的高度，滑到水平面時(shí)的速度不等，所以目的是探究鋼球動(dòng)能大小與速度的關(guān)系；

b．實(shí)驗(yàn)中通過觀察木塊被推動(dòng)的距離，來判斷鋼球動(dòng)能的大小，這是轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用；

c．影響動(dòng)能大小的因素有質(zhì)量和速度，若想繼續(xù)研究物體的動(dòng)能跟質(zhì)量的關(guān)系，必須控制小球的速度不變，改變小球的質(zhì)量，則在此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，應(yīng)添加的器材是不同質(zhì)量的鋼球。

（2）a．重力勢能的大小無法直接觀察到，所以采用轉(zhuǎn)換法，通過觀察方桌陷入沙中的深淺來判斷重力勢能的大��；

b．如果探究重力勢能與高度的關(guān)系，必須保證物體的質(zhì)量相等，而圖甲和圖乙使用的是同一物體，從不同高度落下，所以可以實(shí)現(xiàn)探究目的；

c．圖乙和圖丙中物體不同，質(zhì)量不同，但是從同一高度落下，所以探究的問題是高度相同時(shí)，重力勢能的大小與質(zhì)量的關(guān)系，得出的結(jié)論是：在高度相同時(shí)，質(zhì)量越大的物體，重力勢能越大。