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在研究“物體的重力勢能與哪些因素有關”的實驗中，讓兩個質量不相等的鐵塊A和B從空中同一高度由靜止釋放，撞擊相同的木樁，陷入沙坑中的情況如圖所示．
（1）在此實驗中，我們是通過觀察
木樁陷進沙坑的深度
木樁陷進沙坑的深度
來比較各鐵塊重力勢能的大小的．
（2）A和B質量的關系是mA
＜
＜
mB．
（3）由實驗可以得出：重力勢能的大小與
質量
質量
有關．
分析：本題是把鐵塊的重力勢能轉化成木樁陷進沙坑的深度來比較各鐵塊重力勢能的大小的，這種研究問題的方法叫轉換法，讓兩鐵塊的高度一樣，是利用的控制變量法．
解答：解：鐵塊的重力勢能越大，則木樁陷進沙坑的深度越深，由圖可知，B把木樁打進沙坑里的深度比A深，所以B的重力勢能比A大，由于它們的高度相同，只有質量不同，所以重力勢能的大小與質量有關，質量越大，重力勢能越大；
故答案為：（1）木樁陷進沙坑的深度，（2）＜，（3）質量．
點評：解決此類問題時，通常是利用轉換法和控制變量法來探究物體的重力勢能的大小與質量和高度的關系．
練習冊系列答案
相關習題

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“動能的大小與什么因素有關？”的實驗步驟如下：

（1）將質量為m的小球從光滑斜面上的A處靜止釋放，滾下后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖甲所示．
（2）將質量為m的小球從光滑斜面上的B處靜止釋放，滾下后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖乙所示．
（3）將質量為2m的小球從光滑斜面上的B處靜止釋放，滾下后與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止，如圖丙所示．
根據上述三次實驗，回答下列問題：
①實驗中小球動能的大小是通過觀察比較
木塊在水平面上移動的距離
木塊在水平面上移動的距離
反映出來的，這里用到了物理學研究問題的一種
轉換
轉換
方法（選填“直接測量”、“放大”或“轉換”）；
②為了探究動能的大小與物體運動速度的關系，應選用
甲乙
甲乙
兩個圖來分析，并由此得出的實驗結論是
質量相同的物體，速度越大，動能越大
質量相同的物體，速度越大，動能越大
；
③分析乙、丙兩圖，得到的實驗結論是
速度相同的物體，質量越大，動能越大
速度相同的物體，質量越大，動能越大
；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
重力勢
能轉化為
動
動
能．

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科目：初中物理 來源： 題型：

（2013?青島）回顧實驗和探究（請將下列實驗報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）探究影響動能大小的因素：
過程 小雨提出這個研究問題后，想到可能與壓力大小和受力面積有關，于是他做了如圖三次實驗，其中：他通過
乙、丙
乙、丙
兩圖所示的實驗研究了壓力作用效果和受力面積的關系．最終，他得出結論并建構出壓強的概念．
作圖 請在丙圖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，這里運用了
轉換
轉換
法．
程序 提出問題-猜想-
進行實驗與收集證據
進行實驗與收集證據
-得出結論．
過程 如圖，三次實驗要讓小球由
靜止
靜止
狀態(tài)開始滾下．
乙、丙兩次實驗，研究的是動能大小與
速度
速度
的關系．
小球沿斜面滾下過程中，它的
重力勢
重力勢
能主要轉化為
動
動
能．
作圖 請在甲圖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：

（2011?朝陽）某物理興趣小組研究“力對運動的影響”及“影響摩擦力的因素”．如圖，三個滑道的斜面部分完全相同，水平部分材質不同（毛巾、棉衣、木板）．三個相同的小木塊分別從三個滑道的同一高度O處從靜止釋放，在水平面滑行至停止的距離sBC＜sBD＜sBF．

（1）控制其他因素均相同，只體現“滑道材質”與“滑行距離”的關系，這種研究方法屬于
控制變量
控制變量
法．
（2）三種滑行的初始段OB均相同，從能量轉化的角度分析，從靜止釋放時，三木塊的
重力勢
重力勢
能相同，滑到水平部分左端B處時
動
動
能相同，則它們的速度
相同
相同
．
（3）在該實驗時，三木塊在水平面部分所受摩擦力的大小關系fBC
＞
＞
fBD
＞
＞
fBF（填不等號），這個實驗只能說明物體所受摩擦力與
接觸面（或支持面）的粗糙程度
接觸面（或支持面）的粗糙程度
有關．
（4）結合上述實驗，推測和猜想：如果滑道水平部分絕對光滑，小木塊將做
勻速直線運動（或勻速運動下去，或永遠運動下去，或滑行無限遠）
勻速直線運動（或勻速運動下去，或永遠運動下去，或滑行無限遠）
．

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科目：初中物理 來源： 題型：

探究影響動能大小的因素：
過程 如圖，三次試驗都要讓小球由
靜止
靜止
狀態(tài)開始滾下．
乙、丙兩次實驗，研究的是動能大小與
速度
速度
的關系．
小球沿斜面下滾的過程中，它的
重力勢
重力勢
能主要轉化為
動
動
能．
作圖 請在甲圖中畫出小球滾下時的受力示意圖．
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，小球速度減小的越來越
慢
慢
．

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科目：初中物理 來源： 題型：

小紅猜想動能的大小可能與物體質量和運動速度有關，于是設計了如圖甲、乙所示的實驗，探究動能的大小與哪些因素有關．

（1）讓質量相同的兩個小球沿同一光滑斜面分別從A處和B處開始向下運動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖甲所示．
（2）讓不同質量的兩個小球沿同一光滑斜面分別從B處開始向下運動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止，如圖乙所示，分析上述甲、乙兩組實驗，回答以下問題：
A、如圖乙所示，實驗時讓不同質量的兩個小球從同一高度滾下的目的是兩球到達水平面時，具有相同的
速度
速度
．此過程中小球的
重力勢
重力勢
能轉化為小球的動能；
B、選用如圖甲探究的是動能與
速度
速度
的關系，得出的結論是：
質量相同時，物體運動的速度越大，動能越大
質量相同時，物體運動的速度越大，動能越大
．
C、選用如圖乙探究的是動能與
質量
質量
的關系，得出的結論是：
速度相同時，質量越大，動能越大
速度相同時，質量越大，動能越大
．
D、物理研究方法有許多，如等效替代法、轉化法、類比法、控制變量法；本實驗中運用了兩種研究方法，一是轉化法、就是用紙盒移動的距離長短來表示小球動能的大小，二是
控制變量
控制變量
法．

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