Question

【題目】小夏同學(xué)在體育活動(dòng)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(dòng)路徑有關(guān)。

為此小夏設(shè)計(jì)了如圖10所示的實(shí)驗(yàn)：用大小、形狀相同的A、B、C、D四個(gè)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(dòng)的能量損失不計(jì))。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn) 序號	鉛球 代號	鉛球質(zhì)量 /g	下落高度 /m	陷入沙坑 的深度/m
①	A	200	0.5	0.1
②	B	400	0.5	0.25
③	C	200	1	0.2
④	D	200	1	0.2

(1)本實(shí)驗(yàn)中，采用的探究問題的方法有________。(寫出一種方法即可)

(2)本實(shí)驗(yàn)中，鉛球的重力勢能大小是通過________來反映的。

(3)為驗(yàn)證猜想二，應(yīng)比較________(填實(shí)驗(yàn)序號)。得到的結(jié)論是：當(dāng)物體質(zhì)量相同_______。

(4)比較③④，得到的結(jié)論是__________

Answer 1

【答案】控制變量法（轉(zhuǎn)換法） 陷入沙坑的深度 ①③ 下落高度越高，重力勢能越大 重力 勢能大小與運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)

【解析】

第一空．通過比較陷入沙坑的深度來反映能量大小應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法；控制鉛球質(zhì)量不變改變高度，控制高度不變改變鉛球質(zhì)量，應(yīng)用了控制變量法；

第二空．通過比較陷入沙坑的深度從而反映重力勢能大小，重力勢能越大陷入深度越深；

第三空．為驗(yàn)證重力勢能與高度的關(guān)系，故應(yīng)控制物體質(zhì)量相同,改變高度，則應(yīng)比較①③實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；

第四空．由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得到，物體質(zhì)量相同時(shí),高度越高，陷入深度越深，則物體的重力勢能越大.由此可得結(jié)論:物體質(zhì)量相同時(shí)，下落高度越高，重力勢能越大；

第五空．實(shí)驗(yàn)③④僅下降路徑不同，其他條件均相同，故由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得重力勢能大小與運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)。