题目内容
15．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二所示．
（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．除了该物理方法本实验还运用了控制变量法．
（3）从实验的结果来看，可以得出的结论是高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大．
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；本实验中要控制物体的速度相同，采用的是控制变量法．
（3）从实验的结果来看，可以得出的结论是：高度相同时，物体的质量越大，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；控制变量；（3）高度相同时，物体的质量越大，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．
练习册系列答案
全能测控期末小状元系列答案
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5．
如图是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置．
（1）实验中通过观察木块被推动的距离的大小，来判断小球动能的大小．
（2）实验中为了研究动能大小与质量的关系．需要控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是使不同质量的小球从同一高度处滚下．
（3）质量和速度谁对动能的影响较大呢？小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示．
表一（钢球撞击时的速度为8cm/s）
①分析这两组数据可以得出：速度对物体的动能影响较大．
②分析表一这组数据可以得出的结论：在速度相同时，质量越大，动能越大．
分析表二这组数据可以得出的结论：在质量相同时，速度越大，动能越大．
③物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、转换法、对比法、控制变量法；本实验中运用了两种研究方法是控制变量、转换．
如图是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置．（1）实验中通过观察木块被推动的距离的大小，来判断小球动能的大小．
（2）实验中为了研究动能大小与质量的关系．需要控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是使不同质量的小球从同一高度处滚下．
（3）质量和速度谁对动能的影响较大呢？小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示．
表一（钢球撞击时的速度为8cm/s）
| 序号 | 钢球质量 m/g， | 木块滑行距离 s/cm |
| 1 | 100 | 10 |
| 2 | 200 | 20 |
| 3 | 300 | 30 |
| 序号 | 钢球撞击速度 v/m．s-1 | 木块滑行距离 s/cm |
| 1 | 8 | 10 |
| 2 | 16 | 40 |
| 3 | 24 | 90 |
②分析表一这组数据可以得出的结论：在速度相同时，质量越大，动能越大．
分析表二这组数据可以得出的结论：在质量相同时，速度越大，动能越大．
③物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、转换法、对比法、控制变量法；本实验中运用了两种研究方法是控制变量、转换．
在远洋轮船的船舷上，都标有五条“吃水线”，又称“载重线”，如图所示．其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线．当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力分别为Fl和F2，若北大西洋与印度洋的海水密度分别为ρ1，ρ2，则有，Fl=F2；ρ1＞ρ2．（选填“＞”、“＜”或“=”）
7．
在探究“动能和重力势能相互转化”的实验中，采用如图所示的实验装置．用细线把一个质量为m的小球悬挂起来，将小球从位置B拉到位置A，由静止释放小球，观察小球从A→B→C的过程中的高度和速度的变化，并测出了小球在A、B、C三个位置时动能和重力势能的值，从而分析这一过程中动能和重力势能之间的转化，数据如表所示．
（1）小球在图中的C位置，受到2个力的作用．
（2）从实验中可以看出，小球从A→B的过程中速度不断增加，高度不断降低，这个过程中是重力势能逐渐转化为动能；在能量转化的过程中，机械能在逐渐减少，这主要是小球由于受到空气阻力造成的．
（3）在实验中，如果换用质量为2m的小球，其他条件不变．那么，小球到达B位置时的机械能大于质量为m的小球到达B位置时的机械能（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
在探究“动能和重力势能相互转化”的实验中，采用如图所示的实验装置．用细线把一个质量为m的小球悬挂起来，将小球从位置B拉到位置A，由静止释放小球，观察小球从A→B→C的过程中的高度和速度的变化，并测出了小球在A、B、C三个位置时动能和重力势能的值，从而分析这一过程中动能和重力势能之间的转化，数据如表所示．| 运动过程或位置 | A | A→B | B | B→C | C |
| 动能Ek（J） | 0 | 增加 | 4.98 | 减少 | 0 |
| 重力势能EP（J） | 5.00 | 减少 | 0 | 增加 | 4.97 |
（2）从实验中可以看出，小球从A→B的过程中速度不断增加，高度不断降低，这个过程中是重力势能逐渐转化为动能；在能量转化的过程中，机械能在逐渐减少，这主要是小球由于受到空气阻力造成的．
（3）在实验中，如果换用质量为2m的小球，其他条件不变．那么，小球到达B位置时的机械能大于质量为m的小球到达B位置时的机械能（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
如图，是加热烤肠的情景，增加烤肠内能的方法是热传递；为了让烤肠不致被烤焦且均匀受热，店主将烤肠放在石子上烤而不直接放在铁锅内烤，是因为石头的比热容比铁大．
5．小天利用手中的条形磁体做了以下小实验，其中结论正确的是（ ）
| A． | 条形磁体能够吸引小铁钉 | |
| B． | 同名磁极相互吸引 | |
| C． | 将条形磁体用细线悬挂起来，当它在水平面静止时北极会指向地理南方 | |
| D． | 条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后就不可能有互相作用了 |