Question

（2012?岳阳模拟）小刚在上体育课休息的时间跟同伴研究：举起来的铅球重力势能的大小通过什么现象看出来呢？，于是几个同伴拿着两种规格的四个铅球到沙池做起实验（如图），并得出了正确的答案，请你观察甲乙丙丁四个同伴的实验
（1）甲乙两球自由下落，结果乙砸在沙池的坑较深，说明重力势能的大小与铅球的

高度

有关
（2）四个实验中能清楚证明重力势能的大小与质量有关的实验是

甲和丙

．
（3）若使乙丁的重力势能的大小相同，请你大致说出他们的实验应该如何做

将乙的举起的高度比丁要低（或将丁的举起的高度比乙要高）

．

Answer 1

分析：（1）力可以改变物体的形状，物体形状改变的越大，即表明所受的力就越大，即说明其原来所具有的重力势能就越大；
（2）要想验证重力势能与质量的关系，即需要控制相同的高度，改变不同的质量进行试验；
（3）重力势能和物体的质量和高度有关，要想使得两个物体的重力势能相等，故应需将质量小的物体高一些，把质量大的物体举的低一些．

解答：解：（1）甲乙两球自由下落，结果乙砸在沙池的坑较深，说明乙对沙坑做的功多，故说明重力势能的大小与铅球的高度有关；
（2）想验证重力势能与质量的关系，即需要控制相同的高度，改变不同的质量的物体进行试验；故分析各个物体，甲和丙符合要求．
（3）重力势能和物体的质量和高度有关，要想使得两个物体的重力势能相等，故应需将质量小的物体高一些，把质量大的物体举的低一些；故使乙丁的重力势能的大小相同，将乙的举起的高度比丁要低（或将丁的举起的高度比乙要高 ）．
故答案为：（1）（举起的）高度；（2）甲和 丙；（3）将乙的举起的高度比丁要低（或将丁的举起的高度比乙要高 ）．

点评：（1）用控制变量法研究重力势能的影响因素．（2）用所砸沙坑的深浅来反映重力势能的大小，这种方法是转换法．