组卷网 > 初中物理综合库 > 力学 > 做功与机械能 > 动能和势能 > 探究影响物体重力势能的因素 > 探究影响物体重力势能因素的实验装置及作用
题型:实验题 难度:0.65 引用次数:74 题号:21650903

小明同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发,并产生了如下猜想。猜想一:物体的重力势能与物体的质量有关。猜想二:物体的重力势能与物体的下落高度有关。猜想三:物体的重力势能与物体的运动路径有关。为此小明设计了如图所示的实验。用大小、形状相同的ABCD四个金属小球,其中ACD三球的质量为mB球质量为2m,让AB两球从距沙表面高H处由静止下落,C球从距沙表面高2H处由静止下落,D球从距沙表面高2H处的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直地落下。(球在光滑管道中运动时的能量损失不计)实验中测得AB两球陷入沙中深度分别为CD两球陷入沙中深度均为,且

(1)本实验是通过观察________________________来判断重力势能大小的;

(2)比较AB两球,发现B球陷入沙中的深度更大,由此可得出的结论是________________

(3)为验证猜想二,应比较________两球,可得出结论,当物体质量相同时.下落的高度越高,物体的重力势能越大;

(4)由BC两球不能探究重力势能的大小与质量的关系,理由是________________

(5)比较CD两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙中深度相同,由此可得出结论,物体的重力势能与物体运动的路径________(填“有关”或“无关”)。

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实验题 | 适中 (0.65)
【推荐1】小明同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发,并产生了如下猜想:
猜想一:物体的重力势能与物体的质量有关;
猜想二:物体的重力势能与物体的下落高度有关;
猜想三:物体的重力势能与物体的运动路径有关。
为此小明设计了如图所示的实验:
用大小、形状相同的A、B、C、D四个金属小球,其中A、C、D三球的质量为mB球质量为2m,让A、B两球从距沙表面高H处由静止下落,C球从距沙表面高2H处由静止下落,D球从距沙表面高2H处的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直地落下。(球在光滑管道中运动时的能量损失不计)实验中测得A、B两球陷入沙中深度分别为h1h2,C、D两球陷入沙中深度均为h3,且h1h2h3

(1)本实验是通过观察______来判断重力势能大小的,这种物理研究方法叫做______
(2)比较A、B两球,发现B球陷入沙中深度更大,由此可得出的结论是______
(3)为验证猜想二,应比较______两球,可得出结论:当物体质量相同时,下落的高度越高,物体的重力势能越大;
(4)由B、C两图不能探究重力势能的大小与质量的关系,理由是______
(5)比较C、D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙中深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径______(选填“有关”或“无关”);
(6)实际情况下,管道还是粗糙的,摩擦力会导致小球D陷入沙子中的深度变小。在力学分析时,例如某一个力相对非常小,对物体运动状态影响不大时,物理学中经常采用忽略次要因素,建立理想模型的方法来研究问题。为了使管道对铅球的摩擦力成为“次要因素”,除了使用更光滑的管道之外,本实验可以选用质量更______(选填“大”或“小”)的小球进行实验。
2022-11-26更新 | 413次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
【推荐2】某同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到:物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关.于是设计了如图所示的实验:用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球,其中A、C、D三球的质量为m,B球质量为2m,让A、B两球从距沙表面高H静止下落,C球从距沙表面高2H静止下落,D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计).实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1h2,C、D两球陷入沙深度均为h3,且h1h2h3

(1)本实验中,铅球的重力势能大小是通过________________来反映的。
(2)比较A、B两球,发现B球陷入沙深度更大,由此可得出结论:当下落高度一定时,质量____________,重力势能_______________
(3)比较___________________两球,发现C球陷入沙中深度更大,由此可得出结论:当物体质量相同时,下落的高度越高,物体的重力势能越大。
(4)比较C、D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径________(有关/无关)。
(5)铅球在陷入沙面之前,将重力势能转化为________能。
2017-10-26更新 | 589次组卷
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名校
【推荐3】在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,已知木块A、B、C的质量关系为mA=mB<mC;三个完全相同的木桩和三个木块从高处释放时的位置如图甲所示;木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示,木块B、C将木桩打入沙中的深度相同.

(1)实验时,木块应在木桩的________(选填“正上方“或“后上方”)释放,将木桩打入沙中;       
(2)比较木块A和B将木桩打入沙中的深度,可得:在质量一定时,物体高度________ (选填“越高”或“越低”),重力势能________ (选填“越大”或“越小”);       
(3)比较木块B和C将木桩打入沙中的深度相同,小刚认为:物体重力势能的大小与质量无关,你认为小刚的观点是 ________ (选填“正确”或“错误”)的,理由是________
(4)实验时,我们可以通过观察木桩陷入沙中的________来判断重力势能的大小;下列实验与该步骤采用探究方法类似的是________
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