题目内容
【题目】某物理实验小组在探究“影响重力势能大小的因素”时提出了如下猜想:
猜想一:重力势能的大小可能与物体的质量有关。
猜想二:重力势能的大小可能与物体所在的高度有关。
猜想三:重力势能的大小可能与物体的运动路径有关。
为了验证猜想,他们准备了如下实验器材:花泥(易产生塑性形变)若干块,刻度尺一把,体积相同、质量为m的小球3个和质量为2m的小球一个。所用实验装置如图甲、乙所示(图乙中,小球在光滑管道中运动的能量损失不计)。实验中均让小球从图中高度自由下落,待小球静止后,分别用刻度尺测出小球陷入花泥的深度。请你根据图中实验情景完成下列内容:
![]()
(1)本实验是通过观察__________来判断重力势能大小的;
(2)比较A、B两球,由此可得出结论:__________________;
(3)比较_______两球,可得出结论:当物体的质量相同时,高度越高,物体具有的重力势能越大;
(4)比较C、D两球,可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径______(选填“有关”或“无关”);
(5)小球下落陷入花泥前,将重力势能转化为_______能。
【答案】小球陷入花泥的深度 当下落高度一定时,物体的质量越大,重力势能越大 A、C 无关 动
【解析】
(1)[1]本实验中,小球的重力势能大小是通过小球陷入花泥的深度来反映的。
(2)[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球陷入花泥更深,说明B球的重力势能较大。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)[3]比较A、 C两球,两球的质量相同,下落路径也相同,C球的下落高度大于A球的下落高度,发现C球陷入花泥更深,说明C球的重力势能较大。由此可得出结论:当物体的质量相同时,下落高度越高,物体的重力势能越大。
(4)[4]比较C、D两球,两球的质量相同,下落的高度也相同,两球的运动路径不同,但陷入花泥的深度相同。由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径无关。
(5)[5]小球下落陷入花泥前,质量不变,高度减小,速度增大,将重力势能转化为动能。
【题目】某物理兴趣小组为检测学校附近某条河的水质,需要测量河水的密度。取样后,他们利用天平和量筒进行了测量,测量过程为a、b、c三步骤,如图:
![]()
在下表中填入上述实验数据及计算结果。
烧杯与河水的质量m2/g | 河水的质量m/g | 河水的体积V/cm3 | 河水的密度ρ(kg/m3) |
_____ | _____ | _____ | _____ |