题目内容
【题目】某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙里的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为2m，让A、B两球从距沙表面高H静止下落，C球从距沙表面高2H静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1＜h2＜h3。
(1)本实验中，铅球的重力势能大小是通过____________________来反映的。
(2)比较A、B两球，发现B球陷入沙里的深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，___________。
(3)比较________两球，发现C球陷入沙里的深度更大，由此可得出结论：当物体质量相同时，高度越高，物体的重力势能越大。
(4)比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙里的深度相同，由此可得出结论：
________________________________________________________________________。
【答案】 铅球陷入沙面的深度 物体的质量越大，重力势能越大 A、C 物体的重力势能与物体的运动路径无关
【解析】(1)本实验中，铅球的重力势能大小是通过球陷入沙面的深度来反映；(2)比较A. B两球，下落高度和运动路径相同，B球质量大于A球质量，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大；(3)要研究重力势能与高度的关系，需要保持球的质量和运动路径相同，改变下落高度，所以应选择的是A. C两球，发现C球陷入沙中深度更大，由此可得出结论：当物体质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大；(4)比较C. D两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。
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