Question

【題目】某物理實(shí)驗(yàn)小組在探究“影響重力勢(shì)能大小的因素”時(shí)提出了如下猜想：

猜想一：重力勢(shì)能的大小可能與物體的質(zhì)量有關(guān)。

猜想二：重力勢(shì)能的大小可能與物體所在的高度有關(guān)。

猜想三：重力勢(shì)能的大小可能與物體的運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)。

為了驗(yàn)證猜想，他們準(zhǔn)備了如下實(shí)驗(yàn)器材：花泥（易產(chǎn)生塑性形變）若干塊，刻度尺一把，體積相同、質(zhì)量為m的小球3個(gè)和質(zhì)量為2m的小球一個(gè)。所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲、乙所示（圖乙中，小球在光滑管道中運(yùn)動(dòng)的能量損失不計(jì)）。實(shí)驗(yàn)中均讓小球從圖中高度自由下落，待小球靜止后，分別用刻度尺測(cè)出小球陷入花泥的深度。請(qǐng)你根據(jù)圖中實(shí)驗(yàn)情景完成下列內(nèi)容：

(1)本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)觀察__________來(lái)判斷重力勢(shì)能大小的；

(2)比較A、B兩球，由此可得出結(jié)論：__________________；

(3)比較_______兩球，可得出結(jié)論：當(dāng)物體的質(zhì)量相同時(shí)，高度越高，物體具有的重力勢(shì)能越大；

(4)比較C、D兩球，可得出結(jié)論：物體的重力勢(shì)能與物體運(yùn)動(dòng)的路徑______（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）；

(5)小球下落陷入花泥前，將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為_______能。

Answer 1

【答案】小球陷入花泥的深度 當(dāng)下落高度一定時(shí)，物體的質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大 A、C 無(wú)關(guān) 動(dòng)

【解析】

(1)[1]本實(shí)驗(yàn)中，小球的重力勢(shì)能大小是通過(guò)小球陷入花泥的深度來(lái)反映的。

(2)[2]比較A、B兩球，下落高度和運(yùn)動(dòng)路徑相同，B球質(zhì)量大于A球質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)B球陷入花泥更深，說(shuō)明B球的重力勢(shì)能較大。由此可得出結(jié)論：當(dāng)下落高度一定時(shí)，物體的質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大。

(3)[3]比較A、 C兩球，兩球的質(zhì)量相同，下落路徑也相同，C球的下落高度大于A球的下落高度，發(fā)現(xiàn)C球陷入花泥更深，說(shuō)明C球的重力勢(shì)能較大。由此可得出結(jié)論：當(dāng)物體的質(zhì)量相同時(shí)，下落高度越高，物體的重力勢(shì)能越大。

(4)[4]比較C、D兩球，兩球的質(zhì)量相同，下落的高度也相同，兩球的運(yùn)動(dòng)路徑不同，但陷入花泥的深度相同。由此可得出結(jié)論：物體的重力勢(shì)能與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。

(5)[5]小球下落陷入花泥前，質(zhì)量不變，高度減小，速度增大，將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。