21. 如图所示,是一张“倡导邻里关爱,禁止高空抛物”的宣传图片。小刘为了更好的宣传高空抛物的危害性,他充分应用所学物理知识“力的作用是相互的,力可使物体发生形变”。现将进行“探究高空抛物的重物对地面物体产生打击力的大小与什么因素有关”实验探究,准备有以下器材:一个排球、一个足球、两张面积足够大的白纸、两张面积足够大的压敏纸(压敏纸是一种在原纸两面用压敏涂料涂布所生产的纸)、一台电子秤(如图所示)。
请回答下列问题:
(1)“高空抛物”的重物在下落过程中,它的机械能以势能和
______的形式存在。
(2)小刘提出下列两个猜想:
猜想一:打击力的大小与重物的质量有关;
猜想二:打击力的大小与重物所在的高度位置有关。
于是,小刘用排球和足球模拟“高空抛物”的重物来验证猜想一、设计实验方案如下:
a、用电子秤分别测出排球和足球的质量,分别为
m1、
m2,得知
m1不等于
m,
m2;
b、在水平地面上放一张白纸,在白纸上叠放一张压敏纸。将排球从压敏纸正上方的一定高度由静止自由下落,排球打在压敏纸上则随即在白纸上留下排球发生最大形变程度时所打击的圆形印迹。记为“印迹1”;
c、换用新的白纸和压敏纸,按照上述操作方法,让足球从同一高度由静止自由下落,得到足球打击的圆形“印迹2”。
d、由此,一起参与做此实验的小明认为通过比较“印迹1”和“印迹2”的圆面积大小可以比较出排球和足球各自最大打击力的大小,你同意小明的观点吗?
______,你的理由是
______。
(3)小刘认为充分利用“印迹1”和“印迹2”,再次运用电子秤可比较出上述实验中排球和足球各自最大打击力
F1、
F2的大小。那么,你认为小刘可能进行怎样的操作方可比较出
F1、
F2的大小关系,请你写出小刘的操作:
______。
(4)经讨论、交流之后,他们还得知:同一重物从同一高度,由静止自由下落对水平地面产生的打击破坏能力比被竖直推出而下落对同一水平地面产生的打击破坏能力较弱。这是为什么呢?请你说明其中的道理:
______。