题目内容
【题目】如图所示是小明设计的“探究影响重力势能大小的因素”的实验。表面光滑圆弧形轨道与粗糙水平面BC相连接,塑料块M静止在B点处。木球(表面光滑)m1从距水平面高h1处由静止释放,如图a所示木球竖直下落,然后从圆弧轨道滑下,碰撞塑料块M,M运动一段距离后停下来。然后换用木球m2、m3(m1<m2=m3)进行如图b、c实验。三次实验中木球释放的位置高度h1=h2<h3。
(1)木球在碰撞塑料块M之前的瞬间,具有最大的_____能,塑料块M滑动的过程中受到的摩擦力的大小_____(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(2)实验中通过观察塑料块M被撞击的距离来比较木球的重力势能的大小。这种物理学研究方法也运用于以下_____(填写序号)实验中。
①用温度计测量液体的温度。
②用两支完全相同的蜡烛探究平面镜成像的规律。
③用电铃、抽气机、玻璃罩探究真空不能传声。
④用吸引大头针的多少表示电磁铁磁性的强弱。
(3)由如图a、如图b的探究可知木球的重力势能大小与_____有关。
(4)由_____的探究可知木球的重力势能大小与木球被举高的高度有关。
【答案】动 不变 ①④ 木球质量 b、c
【解析】
(1)木球从高处落下时重力势能转化成动，所以在碰撞塑料块M之前的瞬间，具有最大的动能，塑料块M滑动的过程中受到的摩擦力的大小决定于接触面的光滑程度和塑料块对接触面的压力大小，因为这两个力都不变所以摩擦力不变。 (2)实验中通过观察塑料块M被撞击的距离来比较木球的重力势能的大小，这里运用了转化法。①用温度计测量液体的温度。④用吸引大头针的多少表示电磁铁磁性的强弱。运用的研究问题的方法是转换法，
②用两只完全相同的蜡烛探究平面镜成像的规律，运用的是等效替代法；③用电铃、抽气机、玻璃罩探究真空不能传声，运用的是推理法，故选①④。 (3)a、b两图中木球所处的高度相同，质量不同，所以探究的是木球的重力势能大小与质量有关。(4)b、c两图中两个球的质量相同，高度不同所以探究的是木球的重力势能大小与木球被举高的高度有关。
