Question

11．在探究“物體的重力勢能與什么因素有關(guān)”時，小科提出了如下猜想：
猜想一：物體的重力勢能可能與物體的質(zhì)量有關(guān)；
猜想二：物體的重力勢能可能與物體所在的高度有關(guān)．
為此他設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置．將兩端開口、長約1m、粗細均勻的圓柱形玻璃管豎直固定在鐵架臺上將粗細適宜的圓柱形泡沫塑料塊置于玻璃管內(nèi)O點處（塑料塊與玻璃管內(nèi)壁有適量的摩擦）；其他器材還有：刻度尺、一組系有細線的質(zhì)量不等的鉤碼、用于調(diào)整泡沫塑料塊回到O點位置的木棒（如圖乙所示）
請你幫助小雨回答下列問題：
（1）探究“猜想一”時，應(yīng)使用質(zhì)量不同的鉤碼從相同的高度在玻璃管內(nèi)由靜止下落，去沖擊O點的泡沫塑料塊，然后用刻度尺分別測量泡沫塑料塊下移的距離；從而比較出重力勢能的大�。�
（2）在探究“猜想二”時進行定量測量，請完成該實驗數(shù)據(jù)表格的設(shè)計

實驗次數(shù)	鉤碼的質(zhì)量（g）	每次泡沫塑料塊下移的距離s/cm
1	0.5	0.3
2	0.4	0.2
3	0.3	0.1

Answer 1

分析 （1）由于物體的重力勢能與兩個因素有關(guān)，因此在探究時，要用到控制變量法．在探究物體的重力勢能與質(zhì)量的關(guān)系時，要利用控制變量法的思路去控制物體的質(zhì)量不同，讓其他因素都相同去設(shè)計實驗．
（2）設(shè)計表格，首先要明確表格中應(yīng)該記錄哪些物理量，做幾次試驗，從而可以確定該表格有幾行幾列．在此實驗中，通過泡沫下落的高度來比較物體的重力勢能的多少，因此要記錄的物理量就要包括泡沫下移的距離；由于要探究物體的重力勢能與高度得關(guān)系，要讓物體的高度變化而質(zhì)量不變，因此表格中還要記錄物體下落的高度和物體的質(zhì)量．

解答 解：（1）要探究物體的重力勢能與質(zhì)量的關(guān)系，根據(jù)控制變量法的思路，就要控制鉤碼的高度不變，鉤碼的質(zhì)量變化．通過泡沫塑料塊下移的距離來反映鉤碼重力勢能的多少．
（2）由于實驗是在物體質(zhì)量一定時，研究物體的重力勢能與高度的關(guān)系，所以要使物體的質(zhì)量一定，改變物體的高度，通過泡沫塑料塊下移的距離來反映物體重力勢能的多少．因此表格中包含的欄目有：物體的質(zhì)量、物體的高度、泡沫塑料塊下移的距離．表格中要包括鉤碼的質(zhì)量（g）．
故答案為：（1）泡沫塑料塊下移的距離；（2）鉤碼的質(zhì)量（g）．

點評 實驗表格的設(shè)計，首先要明確實驗中包含哪些物理量，每一個物理量占據(jù)一列．從而決定了該表格包括幾列．還要明確實驗做了幾次，每一次實驗占據(jù)一行，從而確定了該表格有幾行．由此即可畫出實驗表格．