Question

（2012?岳陽模擬）小剛在上體育課休息的時間跟同伴研究：舉起來的鉛球重力勢能的大小通過什么現象看出來呢？，于是幾個同伴拿著兩種規格的四個鉛球到沙池做起實驗（如圖），并得出了正確的答案，請你觀察甲乙丙丁四個同伴的實驗
（1）甲乙兩球自由下落，結果乙砸在沙池的坑較深，說明重力勢能的大小與鉛球的

高度

有關
（2）四個實驗中能清楚證明重力勢能的大小與質量有關的實驗是

甲和丙

．
（3）若使乙丁的重力勢能的大小相同，請你大致說出他們的實驗應該如何做

將乙的舉起的高度比丁要低（或將丁的舉起的高度比乙要高）

．

Answer 1

分析：（1）力可以改變物體的形狀，物體形狀改變的越大，即表明所受的力就越大，即說明其原來所具有的重力勢能就越大；
（2）要想驗證重力勢能與質量的關系，即需要控制相同的高度，改變不同的質量進行試驗；
（3）重力勢能和物體的質量和高度有關，要想使得兩個物體的重力勢能相等，故應需將質量小的物體高一些，把質量大的物體舉的低一些．

解答：解：（1）甲乙兩球自由下落，結果乙砸在沙池的坑較深，說明乙對沙坑做的功多，故說明重力勢能的大小與鉛球的高度有關；
（2）想驗證重力勢能與質量的關系，即需要控制相同的高度，改變不同的質量的物體進行試驗；故分析各個物體，甲和丙符合要求．
（3）重力勢能和物體的質量和高度有關，要想使得兩個物體的重力勢能相等，故應需將質量小的物體高一些，把質量大的物體舉的低一些；故使乙丁的重力勢能的大小相同，將乙的舉起的高度比丁要低（或將丁的舉起的高度比乙要高 ）．
故答案為：（1）（舉起的）高度；（2）甲和 丙；（3）將乙的舉起的高度比丁要低（或將丁的舉起的高度比乙要高 ）．

點評：（1）用控制變量法研究重力勢能的影響因素．（2）用所砸沙坑的深淺來反映重力勢能的大小，這種方法是轉換法．