某同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到: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处静止下落,C球从距沙表面高2H处静止下落,D球从距沙表面高2H处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球陷入沙深度更大,由此可得出结论:________。

(3)比较A、C两球,发现C球陷入沙深度更大,由此可得出结论:________。

(4)比较C、D两球,发现两球运动的路径虽然不同,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________(选填“有关”或“无关”)。

(5)小球在下落过程中陷入沙表面前,将重力势能转化为________能,陷入沙中后到小球静止过程中,将机械能转化为________能。

球陷入沙面的深度 当下落高度一定时,物体的质量越大,重力势能越大 当物体的质量相同时,下落高度越高,物体的重力势能越大 无关 动 内 【解析】试题分析:(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)...
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