Question

如图是某同学在“探究重力势能与哪些因素有关”时所做实验，本实验有一个基本的假设，这个假设是：当钢球所砸的坑越深，钢球的

 

．
（1）由图（a）及实验结果可以得出：

 

．
（2）由图（b）及实验结果可以得出：

 

．

Answer 1

分析：（1）该实验采用转换法，通过观察方桌陷入沙中的深浅来判断物体重力势能的大小；
（2）图a中物体的质量不相同，但高度相同，所以重力势能大小与质量的关系为：物体的高度相同时，质量越大，具有重力势能越大．
图b中物体的质量相同，但高度不同，所以重力势能大小与质高度的关系为：物体的质量相同时，高度越大，具有重力势能越大．

解答：解：（1）重力势能的大小无法直接观察到，所以采用转换法，通过观察钢球陷入沙中的深浅来判断重力势能的大小；当钢球所砸的坑越深，钢球的重力势能越大；
（2）由实验可知，图a中物体的质量不相同，但高度相同，所以重力势能大小与质量的关系为：物体的高度相同时，质量越大，具有重力势能越大；
图b中物体的质量相同，但是从不同高度落下，所以得到的结论为：物体的质量相同时，高度越大，具有重力势能越大．
故答案是：重力势能越大；（1）物体的高度相同时，质量越大，具有重力势能越大；（2）物体的质量相同时，高度越大，具有重力势能越大．

点评：该题考查了探究重力势能与物体高度、质量的关系的实验，考查了转换法和控制变量法在该实验中的应用．