Question

12．在综合实践活动课上，王艳同学发展学校运动场地上有若干大小不等的铅球，如图所示，于是他想利用这些器材亲自体验一下“重力势能的大小与哪些因素有关”．
（1）她想探究“重力势能的大小与物体物质质量的关系”请你帮他设计应如何去做？
（2）她想探究“重力势能的大小与高度的关系”请你帮他设计应如何去做？
（3）说明该实践中怎样判断物体重力势能的大小．

Answer 1

分析 当研究一个问题与哪些因素有关时，常采用控制变量法来探究，本题主要是看重力势能与高度和质量的关系，把重力势能转换成对地面的作用效果来观察．

解答 答：（1）探究“重力势能的大小与物体物质质量的关系”时，控制高度不变，将质量不同的铅球从同一高度释放，落至地面（沙坑）；
（2）探究“重力势能的大小与高度的关系”时，控制质量不变，将同一铅球从不同高度释放，落至地面（沙坑）；
（3）根据铅球对地面的作用效果（或引起地面形变的大小、砸出坑的深浅、对地面做功多少）判断物体重力势能的大小；作用效果越明显（或引起地面形变越大、砸出的坑越深、对地面做功越多）物体的重力势能越大，反之，重力势能越小．

点评 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．