Question

8．在研究物体的“重力势能与物体质量关系”的实验中，两个大小相同的物体被静止从空中同一高度落下撞击到木桩上，陷入沙坑的情况如图所示．
（1）在准备实验器材时，需要两个质量不同（填“相同”或“不同”）的物体，这样做的目的是控制物体的高度相同，来改变物体的质量，研究物体重力势能和物体质量的关系．
（2）重力势能的大小通过木桩陷进沙坑的深度来体现，这种间接的实验方法在物理中称为转换法．
（3）从实验的结果来看，可以得出的结论是物体的质量越大，木桩陷进沙坑的深度越大，重力势能越大．

Answer 1

分析 本题是把物体的重力势能转化成木桩陷进沙坑的深度来比较各铁块重力势能的大小的，这种研究问题的方法叫转换法；让不同物体的高度相同，是利用的控制变量法．

解答 解：（1）在探究重力势能大小与物体质量的关系时，需要两个质量不同的物体，即可以让不同质量的物体从相同高度下落，从而达到研究物体重力势能和物体质量的关系；
（3）图中所示重力势能的大小通过木桩陷进沙坑的深度来体现，这种间接的实验方法在物理中称为转换法．
（3）从实验的结果来看，可以得出的结论是，物体的质量越大，木桩陷进沙坑的深度越大，重力势能越大．
故答案为：（1）不同；控制物体的高度相同，来改变物体的质量，研究物体重力势能和物体质量的关系；（2）木桩陷进沙坑的深度；转换法；（3）物体的质量越大，木桩陷进沙坑的深度越大，重力势能越大．

点评 解决此类问题时，通常是利用转换法和控制变量法来探究物体的重力势能的大小与质量和高度的关系．