圖中所示為研究重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)的一種實(shí)驗(yàn)裝置。某小組同學(xué)每次都讓重錘從高處由靜止下落，砸到粘有橡皮泥的小鐵桌面上，并使小鐵桌的桌腿陷入細(xì)沙中一定的深度。他們觀察到：在重錘下落高度不同的情況下，桌腿進(jìn)入細(xì)沙中的深度不同。老師告訴他們，桌腿進(jìn)入細(xì)沙中的深度越大，反映出重錘對(duì)小鐵桌做的功越多，表明重錘具有的重力勢(shì)能越大。他們用m表示重錘的質(zhì)量，H表示重錘距小鐵桌的高度，h表示桌腿進(jìn)入細(xì)沙中的深度，并將部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下面的表格中。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

重錘質(zhì)量

m/kg

重錘距小鐵桌的高度H/m

桌腿進(jìn)入細(xì)沙中的

深度h /m

1

0.1

0.6

0.024

2

0.1

0.9

0.030

3

0.2

0.3

0.024

4

0.2

0.6

0.035

(1)比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與2（或3與4）的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可分析得出的初步結(jié)論是：在      相同的情況下，重錘被舉得越高，具有的重力勢(shì)能越    （選填“大”或“小”） 。

(2)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)__________的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可分析得出的初步結(jié)論是：在舉起高度相同的情況下，重錘的質(zhì)量越大，具有的重力勢(shì)能就越大。

 

【答案】

（1）重錘質(zhì)量（或質(zhì)量）；  大    （2）1與4

【解析】

試題分析： （1）實(shí)驗(yàn)序號(hào)1與2（或3與4）的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)他們的重錘質(zhì)量都是相同的，所以結(jié)論中的條件就是重錘質(zhì)量相等，從表格數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，舉的越高，砸中沙坑的深度越深。所以重力勢(shì)能越大。

（2）結(jié)論中提到高度相同，分析表格數(shù)據(jù)，高度相同的數(shù)據(jù)是1與4，但重錘質(zhì)量不同，砸中沙坑的深度不同。

考點(diǎn)： 探究重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來源： 題型：

（2012?樂山）小宇用如圖所示的裝置探究“動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)？”的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）將質(zhì)量為m的小球從光滑斜面上的A處?kù)o止釋放，滾下后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動(dòng)一段距離后靜止，如圖甲所示．
（2）將質(zhì)量為m的小球從光滑斜面上的B處?kù)o止釋放，滾下后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動(dòng)一段距離后靜止，如圖乙所示．
（3）將質(zhì)量為2m的小球從光滑斜面上的B處?kù)o止釋放，滾下后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動(dòng)一段距離后靜止，如圖丙所示．
根據(jù)上述三次實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：
①實(shí)驗(yàn)中小球動(dòng)能的大小是通過觀察比較
木塊在水平面上移動(dòng)的距離
木塊在水平面上移動(dòng)的距離
反映出來的，這里用到了物理學(xué)研究問題的一種
轉(zhuǎn)換
轉(zhuǎn)換
方法（選填“直接測(cè)量”、“放大”或“轉(zhuǎn)換”）；
②為了探究動(dòng)能的大小與物體運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系，應(yīng)選用
甲乙
甲乙
兩個(gè)圖來分析，并由此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是
質(zhì)量相同的物體，速度越大，動(dòng)能越大
質(zhì)量相同的物體，速度越大，動(dòng)能越大
；
③分析乙、丙兩圖，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是
速度相同的物體，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大
速度相同的物體，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大
；其中小球在光滑斜面上從B處滾到底端的過程中，小球的
重力勢(shì)
重力勢(shì)
能轉(zhuǎn)化為
動(dòng)
動(dòng)
能．

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科目：初中物理 來源： 題型：

（2013?青島）回顧實(shí)驗(yàn)和探究（請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的空缺部分填寫完整）
（1）探究影響壓力作用效果的因素：
（2）探究影響動(dòng)能大小的因素：
過程 小雨提出這個(gè)研究問題后，想到可能與壓力大小和受力面積有關(guān)，于是他做了如圖三次實(shí)驗(yàn)，其中：他通過
乙、丙
乙、丙
兩圖所示的實(shí)驗(yàn)研究了壓力作用效果和受力面積的關(guān)系．最終，他得出結(jié)論并建構(gòu)出壓強(qiáng)的概念．
作圖 請(qǐng)?jiān)诒麍D中畫出小桌的受力示意圖．
方法 通過觀察小桌下陷的深度來比較壓力作用效果的大小，這里運(yùn)用了
轉(zhuǎn)換
轉(zhuǎn)換
法．
程序 提出問題-猜想-
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)
-得出結(jié)論．
過程 如圖，三次實(shí)驗(yàn)要讓小球由
靜止
靜止
狀態(tài)開始滾下．
乙、丙兩次實(shí)驗(yàn)，研究的是動(dòng)能大小與
速度
速度
的關(guān)系．
小球沿斜面滾下過程中，它的
重力勢(shì)
重力勢(shì)
能主要轉(zhuǎn)化為
動(dòng)
動(dòng)
能．
作圖 請(qǐng)?jiān)诩讏D中畫出小球滾下的受力示意圖．
問題討論 如果在甲中將物體A去掉，在水平面依次鋪上毛巾、棉布、木板，使小球在平面上所受阻力越來越小，小球速度將減小得越來越
慢
慢
．

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科目：初中物理 來源： 題型：

在探究“動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的活動(dòng)中，提供以下器材：中間有溝槽的木質(zhì)軌道（如圖1所示，其中AB部分傾斜并與水平部分BC平滑連接，溝槽較為光滑）、大小與溝槽相當(dāng)?shù)牟Ａ颉㈣F球各一只、輕質(zhì)彈簧、刻度尺各一個(gè)．

（1）利用這套器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以通過比較兩次彈簧形變量的大小，來比較小球動(dòng)能的大�。摲椒ǚQ之為
轉(zhuǎn)換法
轉(zhuǎn)換法
（選填“控制變量法”、“類比法”或“轉(zhuǎn)換法”）
（2）課外興趣小組活動(dòng)中，物理老師曾經(jīng)告訴同學(xué)們“重力勢(shì)能的大小與物體被舉起的高度成正比”．善于動(dòng)腦的小明利用上述器材，設(shè)計(jì)了一個(gè)研究彈簧彈性勢(shì)能E彈與壓縮量x之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)方案：（實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示）
A．用某個(gè)小球?qū)椈蓧嚎s并測(cè)量出壓縮量x；
B．松手釋放小球并在木板上記下小球上沖到達(dá)的最高位置；
C．用刻度尺測(cè)量出小球上升的高度h．
下表數(shù)據(jù)是小明的實(shí)驗(yàn)記錄：
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 彈簧壓縮量x（cm） 上升的高度h（cm）
1 1.00 1.50
2 2.00 5.99
3 3.00 13.50
4 4.00 23.98
由上表可知，壓縮量x=2.5cm小球上升的高度h=
9.375
9.375
cm．
（3）分析可知，小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)彈性勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為
重力勢(shì)
重力勢(shì)
能．進(jìn)一步推理可知，彈簧彈性勢(shì)能E彈、壓縮量x之間的關(guān)系是：（用文字表述）
彈性勢(shì)能與壓縮量的平方成正比
彈性勢(shì)能與壓縮量的平方成正比
．

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科目：初中物理 來源： 題型：

小紅猜想動(dòng)能的大小可能與物體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，于是設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)，探究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)．

（1）讓質(zhì)量相同的兩個(gè)小球沿同一光滑斜面分別從A處和B處開始向下運(yùn)動(dòng)，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動(dòng)一段距離后靜止，如圖甲所示．
（2）讓不同質(zhì)量的兩個(gè)小球沿同一光滑斜面分別從B處開始向下運(yùn)動(dòng)，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動(dòng)一段距離后靜止，如圖乙所示，分析上述甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)，回答以下問題：
A、如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)讓不同質(zhì)量的兩個(gè)小球從同一高度滾下的目的是兩球到達(dá)水平面時(shí)，具有相同的
速度
速度
．此過程中小球的
重力勢(shì)
重力勢(shì)
能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能；
B、選用如圖甲探究的是動(dòng)能與
速度
速度
的關(guān)系，得出的結(jié)論是：
質(zhì)量相同時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的速度越大，動(dòng)能越大
質(zhì)量相同時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的速度越大，動(dòng)能越大
．
C、選用如圖乙探究的是動(dòng)能與
質(zhì)量
質(zhì)量
的關(guān)系，得出的結(jié)論是：
速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大
速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大
．
D、物理研究方法有許多，如等效替代法、轉(zhuǎn)化法、類比法、控制變量法；本實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了兩種研究方法，一是轉(zhuǎn)化法、就是用紙盒移動(dòng)的距離長(zhǎng)短來表示小球動(dòng)能的大小，二是
控制變量
控制變量
法．

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科目：初中物理 來源： 題型：

小華回顧兩年來所學(xué)知識(shí)時(shí)，想到了如圖甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，他進(jìn)行了如下總結(jié)：

（1）當(dāng)要研究的物理量不易直接測(cè)量時(shí)，都要想辦法把它們的大小間接表示出來．如：甲實(shí)驗(yàn)是讓木塊在水平面上做
勻速直線
勻速直線
運(yùn)動(dòng)，通過讀取彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)間接知道摩擦力的大�。灰覍�(shí)驗(yàn)中小球動(dòng)能的大小是通過比較小球推動(dòng)物塊B運(yùn)動(dòng)
距離
距離
的大小表現(xiàn)出來的．
（2）一個(gè)物理量與多個(gè)因素有關(guān)，當(dāng)要研究這個(gè)物理量與某個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，要采用
控制變量
控制變量
法．如：甲實(shí)驗(yàn)研究摩擦力的大小與壓力大小的關(guān)系時(shí)，就要多次改變
壓力
壓力
的大小，同時(shí)保護(hù)接觸面的粗糙程度不變；乙實(shí)驗(yàn)研究小球動(dòng)能的大小與速度的關(guān)系時(shí)，就要多次改變速度的大小，同時(shí)控制小球的
質(zhì)量
質(zhì)量
不變．
（3）兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)化．甲實(shí)驗(yàn)中木塊與水平面摩擦?xí)r，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為
內(nèi)（或熱）
內(nèi)（或熱）
能；乙實(shí)驗(yàn)中小球加速滾下時(shí)，
重力勢(shì)
重力勢(shì)
能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能．

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