Question

1．如圖所示是研究重力勢能的大小與哪些因素有關的一種實驗．某小組同學每次都讓重錘從高處由靜止下落，砸到鐵釘上．他們觀察到不同情況下，鐵釘進入泡沫塑料的深度不同，深度越大，表明重錘對鐵釘做的功越多，即重錘具有的重力勢能越大．他們用m表示重錘的質量，h表示重錘升起的高度，x表示鐵釘進入泡沫塑料的深度，并將實驗數(shù)據(jù)詳細記錄在下面的表格中．

實驗 序號	重錘質量M （千克）	重錘升起高度h （米）	鐵釘進入泡沫塑料深度x （米）
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
5	0.3	0.3	0.030
6	0.3	0.4	0.035

（1）分析比較實驗序號1與2（或3與4或5與6）的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可得出的初步結論是：在質量相同的情況下，舉得越高的物體，具有的重力勢能就越大
（2）分析比較實驗序號1與4（或3與5）的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可得出的初步結論是：在高度相同的情況下，物體的質量越大，具有的重力勢能就越大．
（3）進一步綜合分析比較實驗序號1與3，或2與5，或3與6中第二列、第三列及第四列中的數(shù)據(jù)，可得出：物體的質量與舉起的高度的乘積相等時，物體具有相同的重力勢能，對鐵釘做的功也相同．
（4）進一步綜合分析比較實驗序號1與3和2與5和3與6中第二列、第三列及第四列中的數(shù)據(jù)，可得出：物體的質量與高度的乘積越大，具有的重力勢能越大，做的功也越大．

Answer 1

分析 （1）序號1與2（或3與4或5與6）這幾組實驗數(shù)據(jù)的特點是質量相同、高度不同、深度不同．據(jù)此歸納總結出結論；
（2）利用控制變量法，明確變量與不變量，再結合數(shù)據(jù)分析重力勢能大小與所研究變量的關系；
（3）分析比較表中第二列、第三列及第四列中的數(shù)據(jù)得出①物體的質量與舉起高度的乘積相同時，鐵釘進入泡沫塑料深度，從而比較重力勢能的大小；
（4）比較質量與高度乘積大小不相同時，同樣觀察此時鐵釘進入泡沫塑料深度的大小，可得出乘積越大，重力勢能越大的結論．

解答 解：（1）實驗序號1與2（或3與4或5與6）的數(shù)據(jù)可知，重錘質量均相同，重錘舉得越高，鐵釘進入泡沫塑料深度越大，故可得出的結論：在質量相同的情況下，舉得越高的物體，具有的重力勢能就越大．
（2）從表中找出高度相同，質量不同的數(shù)據(jù)，可以看出實驗序號1與4（或3與5）符合探究的要求．
（3）綜合分析比較實驗序號1與3，或2與5，或3與6中第二列、第三列及第四列中的數(shù)據(jù)，依次計算表中質量與高度的乘積，再觀察乘積相等時鐵釘進入泡沫塑料深度的大小，可以得出：物體的質量與舉起的高度的乘積相等時，物體具有相同的重力勢能，對鐵釘做的功也相同；
（4）綜合分析比較實驗序號1與3和2與5和3與6中第二列、第三列及第四列中的數(shù)據(jù)，比較乘積不同的數(shù)據(jù)還可以看出，物體的質量與高度的乘積越大，具有的重力勢能越大，做的功也越大．
故答案為：（1）在質量相同的情況下，舉得越高的物體，具有的重力勢能就越大；
（2）1與4（或3與5）；
（3）物體的質量與舉起的高度的乘積相等時，物體具有相同的重力勢能，對鐵釘做的功也相同；
（4）物體的質量與高度的乘積越大，具有的重力勢能越大，做的功也越大．

點評 在本實驗的分析中，重點運用了控制變量的方法，搞清變量與不變量，全面分析歸納變量間的數(shù)量關系的變化規(guī)律，即可得出可靠的結論．有一定的難度．