Question

9．一天，小明在湿地打篮球时突然发现，同一篮球在不同的高度落下时，在地面留下的痕迹大小不同．他猜想物体自由下落时在地面留下的痕迹大小可能与物体质量和距离地面的高度有关．于是他设计实验进行探究．如表是他在泥地上用不同的铅球从不同高度进行探究时，得到的一些数据及铅球落地时对应的凹痕，四次凹痕如图所示．

离地高度h/m 铅球质量m/kg	0.5	1.5
3	A	C
5	B	D

在上述实验中：
（1）选用凹痕A和B或C和D进行比较，是探究凹痕大小与质量的关系，理由是两球离地高度相等；得出的结论是离地高度一定时，质量越大，下落在泥地上留下的凹痕越大．
（2）选用凹痕A和C或B和D进行比较，是探究凹痕大小与离地高度的关系，理由是两球质量相等；得出的结论是质量一定时，物体距离地面高度越高，下落时在泥地上留下的凹痕越大．
（3）物理研究方法有许多，如：等效替代法，类比法、模型法、控制变量法等．本实验中应用了两种研究方法，一是控制变量法；二是转换法，就是用凹痕大小来表示铅球重力势能的大小．

Answer 1

分析 （1）比较A和B、C和D的相同量和不同量，得出印痕大小与物体质量的关系；
（2）比较A和C、B和D相同的量和不同量，得出印痕大小与离地高度的关系；
（3）实验中用到了控制变量法和转换法．

解答 解：（1）A和B或C和D，物体的离地高度相同，质量不同，印痕不同，且质量越大，凹痕越大，是探究凹痕大小与质量的关系，可得离地高度一定时，质量越大，下落在泥地上留下的凹痕越大；
（2）A和C或B和D物体的质量相同，离地高度不同，凹痕不同，可探究凹痕与离地高度的关系，且质量越大，凹痕越大，可得质量一定时，物体距离地面高度越高，下落时在泥地上留下的凹痕越大；
（3）由上述分析可知，用到了控制变量法；
同时通过凹痕的大小可反映重力势能的大小，用到了转换法．
故答案为：（1）质量；离地高度；离地高度一定时，质量越大，下落在泥地上留下的凹痕越大；（2）离地高度；质量；质量一定时，物体距离地面高度越高，下落时在泥地上留下的凹痕越大；（3）控制变量法；转换法．

点评 本题是探究物体下落时影响凹痕大小的因素实验，考查了对实验数据的分析和结论的得出，关键掌握控制变量的分析方法应用，主要分析改变量和不变量．