小夏同學在體育活動中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況受到啟發(fā)，并產生了如下猜想
猜想一：物體的重力勢能與物體的質量有關；
猜想二：物體的重力勢能與物體的下落高度有關；
猜想三：物體的重力勢能與物體的運動路徑有關。
為此小夏設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 | 鉛球質量/g | 下落高度/m | 陷入沙面的深度/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 |
控制變量法
控制變量法
。（寫出一種方法即可）（2）本實驗中，鉛球的重力勢能大小是通過
鉛球陷入沙中的深度
鉛球陷入沙中的深度
來反映的。（3）為驗證猜想二，應比較
①③
①③
（填實驗序號），得到的結論是：質量一定時，物體所處的高度越高，重力勢能越大
質量一定時，物體所處的高度越高，重力勢能越大
。（4）比較③④，得到的結論是
物體的重力勢能與物體運動的路徑無關
物體的重力勢能與物體運動的路徑無關
。（5）經進一步實驗和分析，小夏大膽給出重力勢能（Ep）的表達式“E=mgh”，并去辦公室詢問了老師，得以證實，小夏高興不已，回到教室后，根據(jù)學過的知識又算出了各小球落到沙坑表面的動能，其中B球的動能為
2
2
J.（忽略空氣阻力，g=10N/kg）【考點】探究影響物體重力勢能大小的因素-重力勢能與運動路徑無關；探究影響物體重力勢能大小的因素-重力勢能大小的現(xiàn)象表現(xiàn)；探究影響物體重力勢能大小的因素-重力勢能與高度的關系；探究影響物體重力勢能大小的因素．
【答案】控制變量法；鉛球陷入沙中的深度；①③；質量一定時，物體所處的高度越高，重力勢能越大；物體的重力勢能與物體運動的路徑無關；2
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/9/12 2:0:8組卷：71引用：4難度：0.5
相似題
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1．某物理實驗小組在探究“影響重力勢能大小的因素”時，提出了如下猜想：
猜想一：重力勢能的大小可能與物體的質量有關；
猜想二：重力勢能的大小可能與物體所在的高度有關；
猜想三：重力勢能的大小可能與物體的運動路徑有關。
為了驗證猜想，他們準備了如下實驗器材：
花泥（易產生塑性形變），刻度尺，體積相同、質量為m的小球3個和質量為2m的小球1個。所用實驗裝置如圖所示（小球在光滑管道中運動的能量損失不計）。實驗中均讓小球從圖中高度自由下落，待小球靜止后，分別用刻度尺測出小球陷入花泥的深度。請你根據(jù)圖中實驗情景完成下列內容。
（1）本實驗是通過觀察 來判斷重力勢能大小的。
（2）比較A、B兩球，由此可得出結論：。
（3）比較 兩球，可得出結論：當物體 相同時，高度越高，具有的重力勢能越大。
（4）比較C、D兩球可知：重力勢能大小與物體運動的路徑 （選填“有關”或“無關”）。發(fā)布：2024/9/12 0:0:8組卷：113引用：3難度：0.5 -
2．在探究“物體重力勢能的大小與哪些因素有關”時，讓A、B兩個質量不同的鉛球從沙坑表面上方由靜止釋放，鉛球落下后陷入沙子中，實驗情景如圖所示。
（1）實驗中通過比較 來判斷鉛球重力勢能的大小。
（2）由甲實驗情景可得出結論：當 一定時，物體的 越大，重力勢能越大。
（3）若要探究物體重力勢能與高度的關系，則需用 的兩個鉛球，讓兩球 ，比較它們陷入沙子中的深度。
（4）如圖乙所示，C球由靜止下落，D球光滑彎曲管道靜止滑下。實驗表明，物體重力勢能的大小與運動路徑 。（填“有關”或“無關”）發(fā)布：2024/9/13 17:0:9組卷：28引用：1難度：0.6
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