题目内容
20．
小明用一根长度一定的橡皮筋、一把足够长的直尺，一块小铁块设计了一个研究重力势能与物体被举高度的关系实验，如图甲所示．（1）该实验可以通过观察橡皮筋伸长的长度能够比较铁块重力势能的大小；
（2）根据图中情景，小铁块第一次下落的最低点位置较低些；
（3）被举高的小铁块下落到最低点位置时，铁块初始的重力势能转化为橡皮筋（填哪个物体）的弹性势能；
（4）小明想在此实验基础上继续研究重力势能大小与物体质量的关系．他应该如何操作？请你简述实验操作步骤．
分析 （1）小铁块下落时重力势能的多少通过橡皮筋伸长的长度来体现．
（2）物体由于被举高而具有的能叫重力势能，同一个物体被举的越高具有重力势能就越大；物体被举相同的高度，质量越大具有重力势能就越大，
（3）物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能．弹性势能的大小和弹性形变有关，形变越大，弹性势能越大．
然后根据各能量是如何变化的，进而分析能量的转化．
解答 解：（1）小铁块下落时重力势能转化为橡皮筋弹性势能，由于橡皮筋形变的越大，则弹性势能越大，所以通过比较橡皮筋伸长的长度比较铁块重力势能的大小．
（2）根据图中情景，小铁块第一次被举的高度比第二次被举的高度高，由于同一个物体被举的越高具有重力势能就越大；则第一次下落的最低点位置较低些；
（3）被举高的小铁块下落过程中，重力势能转化为动能，然后动能和重力势能都转化为橡皮筋的弹性势能，到最低点位置时，铁块初始的重力势能转化为橡皮筋的弹性势能；
（4）小明想在此实验基础上继续研究重力势能大小与物体质量的关系．他应该利用质量不同的物体，保持物体从同一高度处下落，观察橡皮筋伸长的长度，故实验操作步骤为：
①让被举高的小铁块从某一高度处下落．观察下落到最低点的位置；
②让被举高的大铁块从同一高度处下落．观察下落到最低点的位置；
③比较最低点的位置得出结论．
故答案为：（1）橡皮筋伸长的长度；（2）一；（3）橡皮筋；弹性势；
（4）实验操作步骤为：
①让被举高的小铁块从某一高度处下落．观察下落到最低点的位置；
②让被举高的大铁块从同一高度处下落．观察下落到最低点的位置；
③比较最低点的位置得出结论．
点评 本题考查重力势能的影响因素，知道重力势能的大小，通过橡皮筋伸长的长度来体现，这是一种转换的思想．
练习册系列答案
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