Question

19．了解到“重力势能”知识的小东同学，想用身边的器材（铅球），来探究影响重力势能大小的因素，其探究程序如下：
（1）猜想：
a、重力势能大小可能与物体的质量有关
b、重力势能大小可能与物体的高度有关
（2）实验提供的实心铅球有2kg、2kg、3kg各一个，细沙（足够多）、刻度尺、两个相同大纸盒，请你利用上述器材，帮他设计实验方案、验证猜想、完成实验步骤：
A、将适量的沙子放进大纸盒里拨平；
B、取质量为2kg、3kg的铅球各一个，将两球分别对准纸盒位置提高到相同高度然后放手，用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较；
C、取质量为2kg、2kg的铅球各一个，将两球分别对准纸盒位置提高到不同高度然后放手，用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较．
（3）通过对该实验的探究，B步骤得到的结论是：重力势能跟质量有关；C步骤得出的结论是：重力势能跟高度有关．

Answer 1

分析 在探究影响重力势能大小的因素时，猜想影响重力势能大小的因素可能有：重力势能大小可能与物体的质量有关、可能与物体的高度有关，这时就必须采用控制变量法来研究，然后看铅球在细沙中陷入的深度，就可以知道重力势能的大小，这是一种转化的思想．

解答 解：在探究重力势能大小可能与物体的质量有关时，要选择不同质量的铅球，将铅球提高到相同高度然后放手，用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较得出，质量越大，陷入的深度越深，所以重力势能跟质量有关；
在探究重力势能大小可能与物体的高度有关时，要选择相同质量的铅球，将铅球提高到不同高度然后放手，用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较得出，高度越高，陷入的深度越深，所以重力势能与高度有关；
故答案为：（2）2kg，3kg；2kg，2kg；
（3）质量；高度．

点评 对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定，物体质量越大、位置越高、物体具有的重力势能就越大．