Question

【題目】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”。

將小球A、B分別拉到與豎直方向成一定角度θ的位置，然后都由靜止釋放，當小球擺動到豎直位置時，將與靜止在水平面上的木塊C發生碰撞，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，θ1＜θ2，已知A球的質量小于B球的質量。

（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量　_______（選填“有關”或“無關”）。

（2）如圖甲、乙所示，觀察到B球能將木塊C撞得更遠。由此可得出結論：高度相同時，質量大的，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。由此可得結論：______相同時，高度越高，重力勢越大。

Answer 1

【答案】無關 大 質量

【解析】

（1）比較甲乙兩圖的速度和質量的關系便可得出結論；（2）木塊被撞出得遠，說明小球的重力勢能大，根據重力勢能大小和質量大小比較，得出重力勢能和質量的關系；（3）比較乙丙兩圖速度的大小，根據小球被撞得距離比較出重力勢能的大小，從而得出結論．

(1)甲乙兩圖中，小球的質量不同，由題意知，擺角相同，小球同時到達豎直位置，說明小球的速度大小與小球的質量無關；(2)由圖甲乙可知兩小球擺動高度相同，因為mA<mB，B球能將木塊c撞得更遠，說明B球的重力勢能更大，因此可得高度相同時，體質量越大，重力勢能越大；(3)乙丙兩圖,小球的質量相同,丙圖中小球擺動高度高即，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，說明在質量相等時，高度越高，重力勢能越大。