Question

（2007?赤峰）小明同学为了探究“物体的重力势能的大小与哪些因素有关”，设计了如下实验：把三个完全相同的木桩插在沙子中同一深度，然后将A、B、C三个铁块从空中某一高度由静止释放，分别撞击三个木桩，三个木桩被撞击后陷入沙子中不同深度（如图所示）．
①在此实验中，小明是通过观察

木桩被撞击后陷入沙子中的深度

来比较各块铁块重力势能的大小的．
②若A、B两块铁质量相等，则两块铁下落的高度的大小关系是h_A

＜

h_B；若A、C两块铁下落的高度相等，则两块铁质量的大小关系是m_A

＜

m_C．
③实验得出的结论是：物体重力势能的大小与

物体的质量和被举高的高度

有关．

Answer 1

分析：①掌握转换法在实验中的应用，实验中通过木桩陷入沙子的深度比较各块铁块重力势能的大小；
②根据重力势能与高度和质量的关系进行分析；
③掌握影响物体重力势能的因素：质量和被举高度．

解答：解：①在此实验中，小明是通过观察木桩被撞击后陷入沙子中的深度来比较各块铁块重力势能的大小的；
②由图知，B比A使木桩陷得更深一些，说明B的重力势能更大，则若A、B两块铁质量相等，B的高度更大一些；
A、C相比，C使木桩陷得更深一些，所以若A、C两块铁下落的高度相等，C的质量更大一些；
③由上分析可知物体重力势能的大小与物体的质量和被举的高度有关．
故答案为：①木桩被撞击后陷入沙子中的深度；②＜；＜；③物体的质量和被举高的高度．

点评：此题是探究“物体的重力势能的大小与哪些因素有关”的实验，考查了转换法和控制变量法在实验中的应用，同时考查了影响重力势能的两个因素及根据其分析现象的能力．