题目内容
【题目】在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中,三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击,陷入沙坑中的情况如图所示.
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(1)在此实验中.我们通过观察_____来比较各铁块重力势能的大小
A. 木桩陷入沙坑的深度 B. 木桩的形变的大小 C. 沙坑里沙的松软程度 D. 铁块下落的速度
(2)若A、B两铁块质量相等,则两铁块下落的高度关系是________;若A、C两铁块下落的高度相等.则两铁块质量的关系是________.
A. h A > hB B.h A < hB C.m A > m C D. m A < m C
(3)实验得出的结论是(_____)
A. 质量越大的物体重力势能越大 B. 重力势能的大小与物体的质量和速度都有关
C. 重力势能的大小只与物体的质量有关 D. 重力势能的大小与物体的质量和高度都有关
【答案】A B D D
【解析】
用控制变量法和转换法对物体势能大小进行判断。重力势能的大小与物体的质量,物体被举起的高度有关,当高度相同时,物体的质量越大,重力势能越大;当质量相同时,物体被举得越高,重力势能越大。
(1)在此实验中,铁块的重力势能会转化为木桩的动能,铁块的重力势能就越大,说明木桩获得的能量就越多,木桩陷入沙坑越深,即通过观察木桩陷入沙坑的深度来比较各铁块重力势能的大小,故A正确;
(2)由图可知,A、B相比,B撞击木桩陷入沙坑的深度大,说明B的重力势能大,若A、B两铁块质量相等,则铁块B下落的高度大,即hA<hB;故B正确;
A、C相比,C撞击木桩陷入沙坑的深度大,说明C的重力势能大,若A、C两铁块下落的高度相等,则铁块C的质量大,即mA<mC;故D正确;
(3)根据实验现象,可得出的实验结论为:物体重力势能的大小与物体的质量和高度都有关,故D正确。
【题目】如图所示的装置中,两个钩码重力不等,释放后重钩码下降,轻钩码上升,然后反复对调左右两个钩码,通过传动装置可实现:在钩码升降过程中,能使放在隔热容器水中的叶轮不停的转动.
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(1)叶轮在不停地转到过程中,可以知道容器中水的温度________,原因是:叶轮通过________方式实现了能量的转化.
(2)实验中钩码升降做功与水温变化的数据如下表所示(容器中水的质量为500g,c水=4.2×103J/(kg℃))
钩码升降次数 | 1 | 2 | 3 |
钩码升降做功/J | 425 | 850 | 1275 |
水温的变化/℃ | 0.2 | 0.4 | 0.6 |
在钩码升降1次的过程中,容器中的水吸收的热量为________J.对比发现,水吸收的热量________于对应的钩码升降所做的功.
(3)综合分析实验装置及表格中的数据,你认为该实验中能量损失主要来源于________.(只写出其中一条即可)