题目内容

图中所示为研究重力势能的大小与哪些因素有关的一种实验装置。某小组同学每次都让重锤从高处由静止下落，砸到粘有橡皮泥的小铁桌面上，并使小铁桌的桌腿陷入细沙中一定的深度。他们观察到：在重锤下落高度不同的情况下，桌腿进入细沙中的深度不同。老师告诉他们，桌腿进入细沙中的深度越大，反映出重锤对小铁桌做的功越多，表明重锤具有的重力势能越大。他们用m表示重锤的质量，H表示重锤距小铁桌的高度，h表示桌腿进入细沙中的深度，并将部分实验数据记录在下面的表格中。

实验序号
重锤质量
m/kg
重锤距小铁桌的高度H/m
桌腿进入细沙中的
深度h /m
1
0.1
0.6
0.024
2
0.1
0.9
0.030
3
0.2
0.3
0.024
4
0.2
0.6
0.035
(1)比较实验序号1与2（或3与4）的数据及观察到的现象，可分析得出的初步结论是：在     相同的情况下，重锤被举得越高，具有的重力势能越   （选填“大”或“小”） 。
(2)分析比较实验序号__________的数据及观察到的现象，可分析得出的初步结论是：在举起高度相同的情况下，重锤的质量越大，具有的重力势能就越大。
（1）重锤质量（或质量）； 大   （2）1与4

试题分析： （1）实验序号1与2（或3与4）的数据可以发现他们的重锤质量都是相同的，所以结论中的条件就是重锤质量相等，从表格数据可以发现，举的越高，砸中沙坑的深度越深。所以重力势能越大。
（2）结论中提到高度相同，分析表格数据，高度相同的数据是1与4，但重锤质量不同，砸中沙坑的深度不同。
练习册系列答案
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如图所示，是用滑轮组打捞水中物体的示意图，已知物体A的体积为2×10-2m3．当用F1拉绳子自由端时，物体A在水内以0.1m/s的速度匀速上升（未出水面），滑轮组的机械效率为75%．当物体A完全在水外匀速上升时，加在绳子自由端的拉力为F2，此过程中滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦，g取10N/kg．求：
（1）物体A在水中匀速上升时，拉力F1的功率；
（2）物体A的密度．
李明等几位同学准备探究“弹簧弹性势能的大小与弹簧长度变化量的关系。他们设计的实验装置如图，弹簧左端固定在墙上，放在水平面上，水平面A点左侧光滑，右侧粗糙。物体P压缩弹簧到B点后从静止释放，运动到C点弹簧恢复到原长与物体脱离，物体运动到D点停止。请补充完成他们的探究过程：
（1）由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离，这种研究方法叫转换法。下列实验中用到此方法的是＿＿＿＿。（填序号）
①探究“杠杆的平衡条件”       ②探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”
（2）对同一根弹簧，物体P压缩弹簧至B点，从静止释放，运动到D点。测量      之间的距离和       之间的距离，并改变      之间的距离，测多组数据，分析数据得到：弹簧长度变化量越大，弹性势能越大。
如图甲是研究“探究物体动能的大小与哪些因素有关？”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，撞到同一个木块上．图乙是研究“牛顿第一定律”的实验装置，实验中让同—钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动．请回答以下问题：

(1)设计实验甲的目的是研究钢球动能的大小与     的关系；设计实验乙的目的是研究运动的钢球速度减小的快慢与所受     的关系．
(2)实验甲是通过木块被推动     的大小，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；实验乙是通过钢球在粗糙程度不同的平面上运动的远近，推理得出：在理想情况下，运动的物体如果     阻力作用，将永远做匀速直线运动．
一架飞机在某灾区上空沿水平方向匀速飞行，同时向地面空投救灾物资。投下物资后，飞机的动能和重力势能发生的变化是（ ）
A．动能不变，重力势能变小
B．动能变小，重力势能不变
C．动能和重力势能都不变
D．动能和重力势能都变小
在研究“物体的重力势能跟高度是否有关”时，三个相同的木桩被从空中静止的三个的铁块从不同的高度落下撞击．陷入沙坑的情况如图所示，在此实验中：

⑴我们通过观察                            来比较各铁块重力势能的大小的．
⑵在准备实验器材的时候，需要的三个质量        （相同/不同）的铁块，这样作的目的是：                               ．
⑶从实验的结果来看：可以得出的结论是：                               ．
如图所示是探究动能大小与哪些因素有关的实验装置：

（1）实验中通过观察木块在同一水平面上被推动的__________来比较小球的动能大小．
（2）将同一小球从同一斜面的不同高度（h1<h2）有静止开始释放的目的是：使小球到达斜面底部时的速度__________．
（3）小球推动木块，最后静止时的位置如图甲、乙所示，分析可知小球的动能与速度的大小__________（选填“有关”或“无关”）．
（4）如图丙所示，质量较小的扑克牌动能较大时能切入黄瓜，根据上面的探究可知，飞行的扑克牌一定具有____________的速度（选填“较大”或“较小”）．
（共5分）物理实验探究：
小明骑自行车上学途中，要经过一段上坡路．他思考：物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关呢?
发现车子的初始速度越大，冲上斜坡的最大距离就越长．这是因为车子的初始速度越大，它的初始动能也越大，上坡过程中增加的重力势能就越大．
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猜想二：物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关．
（1）他为了验证猜想一，他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角θ固定，如甲图所示．实验时为了让不同质量的小木块以相同的初始速度滑上长木板，请你在甲图中的虚线框内为小明设计一实验装置，并说明使用该装置进行实验时的操作要点：______________________________。

（2）小明发现当不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时，向上滑行的最大距离均相同．这说明猜想一是___________（选填“正确”或“错误”）的．
（3）在验证猜想二的实验中，小明让一木块以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板，测得的数据记录如下表：

根据表中数据，请在乙图中描点连线作出s—θ图象．由图象可知木块向上滑行的最大距离s与倾角θ的定性关系是_________________________________。
如图所示，是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上。请回答以下问题：

⑴ 设计实验的目的是研究_______________ （填：钢球或木块）动能的大小与__________的关系。
⑵ 实验是通过观察_________________，说明钢球对木块做功的多少，从而得出结论的。
⑶若水平面为光滑的，该实验还能用以上方法得出结论吗?
（请简述理由）答： _______________________________________________________。

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