Question

【題目】如圖所示是小明設計的“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h1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運動一段距離后停下來。然后換用木球m2、m3(m1<m2=m3)進行如圖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_____(選填“變大”“不變”或“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。這種物理學研究方法也運用于以下_____(填寫序號)實驗中。

①用溫度計測量液體的溫度。

②用兩支完全相同的蠟燭探究平面鏡成像的規律。

③用電鈴、抽氣機、玻璃罩探究真空不能傳聲。

④用吸引大頭針的多少表示電磁鐵磁性的強弱。

(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。

(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。

Answer 1

【答案】動 不變 ①④ 木球質量 b、c

【解析】

(1)木球從高處落下時重力勢能轉化成動，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，這里運用了轉化法。①用溫度計測量液體的溫度。④用吸引大頭針的多少表示電磁鐵磁性的強弱。運用的研究問題的方法是轉換法，

②用兩只完全相同的蠟燭探究平面鏡成像的規律，運用的是等效替代法；③用電鈴、抽氣機、玻璃罩探究真空不能傳聲，運用的是推理法，故選①④。 (3)a、b兩圖中木球所處的高度相同，質量不同，所以探究的是木球的重力勢能大小與質量有關。(4)b、c兩圖中兩個球的質量相同，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。