题目内容
【题目】物理兴趣小组的同学为了探究物体动能、重力势能的大小与哪些因素有关，做了如下实验：
（1）如图所示，是探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，撞击同一木块。
a．图示实验中探究的是_____（钢球/木块）动能大小与_____的关系。
b．实验是通过观察_____，说明钢球对木块做功的多少，从而得出结论的。
c．通过学习，得知影响动能的因素有两个。若还需验证影响动能的另一因素，则在此实验基础上，应添加的器材是_____。
（2）为探究重力势能的大小与什么因素有关，小明利用带有四个铁打的小方桌、沙箱及治理不同的重物设计并进行了如图所示实验。
a．实验中通过观察_____来判断物体重力势能的大小。
b．探究重力势能大小与高度的关系应选择_____（填写序号）两图进行分析比较。
c．观察图乙和图丙得出的结论是_____。
【答案】钢球 速度 木块被撞击后移动的距离 不同质量的钢球 方桌陷入沙子的深度 甲、乙 在高度相同时，质量大的物体，重力势能越大
【解析】
（1）此实验探究的是钢球动能的大小与速度的关系；木块被推动的距离越远，表明动能越大，这种方法称为转换法，即将不易观察或测量的量转换为容易观察和测量的量来进行研究的方法；要想研究物体动能与质量的关系，需要换用不同质量的小球从斜面相同的高度滑下。
（2）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；当探究重力势能与高度的关系时，必须保证物体的质量相等；当质量不同，高度相同时，所以探究的问题是重力势能大小与质量的关系。
（1）a．实验中，钢球质量不变，改变钢球在斜面的高度，滑到水平面时的速度不等，所以目的是探究钢球动能大小与速度的关系；
b．实验中通过观察木块被推动的距离，来判断钢球动能的大小，这是转换法的运用；
c．影响动能大小的因素有质量和速度，若想继续研究物体的动能跟质量的关系，必须控制小球的速度不变，改变小球的质量，则在此实验基础上，应添加的器材是不同质量的钢球。
（2）a．重力势能的大小无法直接观察到，所以采用转换法，通过观察方桌陷入沙中的深浅来判断重力势能的大小；
b．如果探究重力势能与高度的关系，必须保证物体的质量相等，而图甲和图乙使用的是同一物体，从不同高度落下，所以可以实现探究目的；
c．图乙和图丙中物体不同，质量不同，但是从同一高度落下，所以探究的问题是高度相同时，重力势能的大小与质量的关系，得出的结论是：在高度相同时，质量越大的物体，重力势能越大。
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