當(dāng)前位置：試題詳情

小明在體育活動中，觀察鉛球下落陷入沙坑的深度情況產(chǎn)生了如下猜想。
猜想一：物體的重力勢能與物體的質(zhì)量有關(guān)
猜想二：物體的重力勢能與物體的下落高度有關(guān)
猜想三：物體的重力勢能與物體的運動路徑有關(guān)
為此他設(shè)計了如圖所示的實驗：用大小、形狀相同的A、B、C、D四個鉛球分別從距離沙坑表面某高度處靜止釋放，其中D球從光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直落下（球在光滑管道中運動的能量損失不計）。

實驗數(shù)據(jù)如下表：

實驗序號鉛球代號鉛球質(zhì)量/g 下落高度/m 陷入沙中的深度/m

① A 200 0.5 0.1

② B 400 0.5 0.25

③ C 200 1 0.2

④ D 200 1 0.2

（1）為驗證猜想二，應(yīng)比較
A、C
A、C
（填實驗序號），得到的結(jié)論是：當(dāng)物體質(zhì)量相同時，下落的高度越高，物體的重力勢能越大。
（2）由B、C兩球不能探究重力勢能的大小與質(zhì)量的關(guān)系，理由是
沒有控制下落高度相同
沒有控制下落高度相同
。
（3）比較C、D兩球，發(fā)現(xiàn)兩球運動的路徑不同，但陷入沙中深度相同，由此可得出結(jié)論：
物體的重力勢能與物體的運動路徑無關(guān)
物體的重力勢能與物體的運動路徑無關(guān)
。
（4）實際情況下，管道還是粗糙的，摩擦力會導(dǎo)致小球D陷入沙子中的深度變小。在力學(xué)分析時，例如某一個力相對非常小，對物體運動狀態(tài)影響不大時，物理學(xué)中經(jīng)常采用忽略次要因素，建立理想模型的方法來研究問題。為了使管道對鉛球的摩擦力成為“次要因素”，除了使用更光滑的管道之外，本實驗可以選用質(zhì)量更
大
大
（填“大”或“小”）的小球進(jìn)行實驗。

【答案】A、C；沒有控制下落高度相同；物體的重力勢能與物體的運動路徑無關(guān)；大

【解答】

【點評】

聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。

發(fā)布：2024/8/5 8:0:8組卷：4引用：1難度：0.5

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1．小樂在探究彈性勢能大小與形變量的關(guān)系時，猜測彈性勢能可能與形變量（x）成正比，也可能與形變量的平方（x′）成正比。他將彈簧套在光滑豎直桿上且底端固定在水平面上，進(jìn)行如下操作（裝置如圖）：
①彈簧處于自由狀態(tài)時，讀出其上端距水平面的高度h₀；
②將中間有孔的小鐵塊套在光滑豎直桿上放于彈簧上端，豎直向下按壓鐵塊，讀出此時彈簧上端到水平面的高度h₁；
③放開手，當(dāng)鐵塊上升到最大高度時，讀出鐵塊下端到水平面的高度h₂；
④改變彈簧的壓縮長度，重復(fù)步驟②③，將測出的數(shù)據(jù)記錄在表格中，并計算出彈簧的形變量（x）、形變量的平方（x²）。

實驗序號 h₀/米 h₁/米 h₂/米 x/米 x²/米²

1 0.50 0.40 0.55 0.10 0.01

2 0.50 0.30 0.90 0.20 0.04

3 0.50 0.20 1.55 0.30 0.09

4 0.50 0.10 2.50 0.40 0.16

（1）實驗中彈簧的形變量x=
（用所測量符號表示）。
（2）該實驗中是通過
來反映彈簧的彈性勢能大小。
（3）小樂得到實驗結(jié)果如上表，得出結(jié)論：彈簧彈性勢能的大小與彈簧形變量的平方成正比。結(jié)合表中數(shù)據(jù)說明作出該結(jié)論的理由
。

發(fā)布：2024/7/2 8:0:9組卷：7引用：2難度：0.5

發(fā)布：2024/8/7 8:0:9組卷：15引用：1難度：0.5

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