Question

11．在学习了重力势能后，某小组同学通过实验验证相关知识，如图所示，它们将铁球从轨道某一高度由静止开始滚下，进入水平直线轨道后，铁球与前方放置的滑块相撞，两者一起移动了一段距离，小组同学将部分实验数据记录在表中．

序号	1	2	3	4	5	6	7	8	9
铁球的质量m（克）	50	50	50	100	100	100	200	200	200
铁球的高度h（米）	0.10	0.20	0.30	0.10	0.20	0.30	0.05	0.10	0.20
滑块移动的距离s（米）	0.09	0.18	0.29	0.18	0.39	0.58	0.18	0.39	0.79

①实验中，小组同学通过观察、比较滑块移动的距离来判断具有重力势能的大小，当铁球和滑块最终静止时，铁球原先具有的重力势能转化为内能．
②分析比较序号1、2、3（或4、5、6，或7、8、9）中的实验数据及相关条件，可归纳得出：当物体的质量相同时，高度越高，物体具有的重力势能越大．
③分析比较序号1、4、8或2、5、9或3、6中的实验数据及相关条件，可归纳得出，当高度相同时，物体的质量越大，物体具有的重力势能越大．
④进一步综合分析比较序号2、4与7（或5或8）中的实验数据及相关条件，还可归纳得出：当物体的高度与质量的乘积相同时，物体的重力势能相等．

Answer 1

分析 （1）利用转化法反映重力能的大小，通过木块移动距离反映小球重力势能的大小；
（2）探究重力势能与质量的关系，应控制小球的高度相同，改变小球的质量；
（3）探究重力势能与高度的关系，应控制小球的质量相同，改变小球的高度；
（4）比较序号2、4与7（或5或8）中的实验数据，滑块移动的距离相同，铁球的质量、高度不同．

解答 解：①该实验通过滑块移动的距离大小反映小球重力势能的大小，利用了转化法．当铁球和滑块最终静止时，铁球原先具有的重力势能转化为内能；
②分析比较序号1、2、3（或4、5、6，或7、8、9）中的实验数据可以看出小球质量相同，小球的释放高度不同，木块移动的距离不同，所以这两次试验是探究小球的重力势能大小与小球高度的关系．
③分析比较序号1、4、8或2、5、9或3、6可以看出小球释放的高度相同，小球的质量不同，木块移动的距离不同，所以这两次试验是探究小球的重力势能大小与小球质量的关系．
比较序号2、4与7（或5或8）中的实验数据，滑块移动的距离相同，铁球的质量、高度不同，但质量与高度的乘积相同；
故答案为：①滑块移动的距离；内；②当物体的质量相同时，高度越高；③1、4、8或2、5、9或3、6；④物体的高度与质量的乘积相同；物体的重力势能相等

点评 此题是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验，除考查控制变量法的转换法的运用外，还考查了学生根据实验现象得出结论的能力．