题目内容
在探究重力势能与什么因素有关时,同学们经过讨论,提出如下猜想:重力势能的大小可能跟物体的质量有关;也可能跟物体的高度有关.下面是小明和小聪关于这个问题的讨论后的实验设计.
设计一:让质量为m的物体从不同高度落向插入沙坑中的木桩.
设计二:让质量为m和2m的两个大小不同的物体从同一高度落向插入沙坑中的木桩.
实验发现B比A插入得深,D比C插入得深,如图所示.请解答下列问题:
(1)要探究重力势能与高度的关系应选用______.
(2)根据设计二及实验结果的图示,可得出的结论是______.
解:(1)设计一是让质量相同的物体从不同高度落向插入沙坑中的木桩,通过木桩陷入沙中的深度来反映重力势能的大小,也就是探究重力势与高度的关系.
(2)分析图中C、D可知,在物体的高度一定时,质量越大,物体的重力势能也越大.
故答案为:(1)设计一;(2)在物体的高度一定时,质量越大,物体的重力势能也越大.
分析:(1)影响物体重力势能大小的因素有多个,要探究重力势与高度的关系,应保证物体的质量相同.
(2)由图可知,两个质量不同的物体从同一高度下落,通过观察木桩陷入沙中的深度可知重力势能与质量的关系.
点评:在该实验探究中,是采用转换法和控制变量法来研究重力势与质量及高度的关系,解题的关键是要清楚研究一个影响因素时,必须保证其它的影响因素相同.
(2)分析图中C、D可知,在物体的高度一定时,质量越大,物体的重力势能也越大.
故答案为:(1)设计一;(2)在物体的高度一定时,质量越大,物体的重力势能也越大.
分析:(1)影响物体重力势能大小的因素有多个,要探究重力势与高度的关系,应保证物体的质量相同.
(2)由图可知,两个质量不同的物体从同一高度下落,通过观察木桩陷入沙中的深度可知重力势能与质量的关系.
点评:在该实验探究中,是采用转换法和控制变量法来研究重力势与质量及高度的关系,解题的关键是要清楚研究一个影响因素时,必须保证其它的影响因素相同.
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