Question

如图是研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验．图中三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块A、B、C撞击后陷入沙坑的情况，在此实验中，m_A=m_C＜m_B，铁块所处的初始高度h_A=h_B＜h_C．
（1）为探究“重力势能大小与物体的质量的关系”，应对比______两铁块的撞击实验，得到的结论是：______．
（2）为探究“重力势能大小与物体被举起的高度的关系”，应对比______两铁块的撞击实验，得到的结论是：______．
（3）本实验中金属块重力势能的大小无法直接观察，我们是通过观察比较木桩被打进沙坑的深度来间接比较的．下列四个研究实例中，同样用到此研究方法的是______
A．认识电流时，用水流进行类比
B．通过吸引小铁钉的数目来比较电磁铁的磁性强弱
C．在学习蒸发和沸腾时，通过比较得出蒸发和沸腾的异同点
D．牛顿第一定律是在实验的基础上经分析推理而得出的．

Answer 1

解：（1）A和B两铁块的撞击实验，铁块高度相同时，铁块质量越大，木桩陷入沙坑越深，所以得到的结论是：具有相同高度的物体，质量越大，重力势能越大．
（2）A和C两铁块的撞击实验，铁块质量相同时，铁块被举的越高，木桩陷入越深，所以得到的结论是：在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越．
（3）A．认识电流时，用水流进行类比，这是类比法．
B．通过吸引小铁钉的数目来比较电磁铁的磁性强弱，这是转换法．
C．在学习蒸发和沸腾时，通过比较得出蒸发和沸腾的异同点，这是对比法．
D．牛顿第一定律是在实验的基础上经分析推理而得出的，这是推理法．
本实验中金属块重力势能的大小无法直接观察，我们是通过观察比较木桩被打进沙坑的深度来间接比较的．这是转换法．
故答案为：（1）A、B；具有相同高度的物体，质量越大，重力势能越大；（2）A、C；在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大；（3）B．
分析：（1）重力势能跟质量和被举的高度有关，探究重力势能跟质量关系时，控制被举的高度相同．
（2）重力势能跟质量和被举的高度有关，探究重力势能跟被举高度关系时，控制质量相同．
（3）实验中用木桩陷入沙坑的深度来反映重力势能大小，木桩陷入越深，砸到木桩上的铁块重力势能越大．
点评：掌握重力势能大小的影响因素，利用控制变量法和转换法，探究重力势能大小各因素之间的关系．