如图甲所示,是设计的“探究小球的重力势能大小与哪些因素有关”的实验装置,其中AB是四分之一光滑圆弧轨道,BC是粗糙的水平面,木块初始静止在B点,让小球从距水平面高h处由静止释放,小球刚好能沿着过A点的切线方向进入圆弧轨轨道,然后与木块发生碰撞,木块运动一段距离后最终停下来。小球可认为是光滑的,如图乙所示,是实验过程中的三个步骤,其中小球质量m1<m2=m3,小球由静止释放的位置距水平面的高度h1=h2<h3。
(1)在小球由静止释放到即将与木块碰撞的过程中,小球的重力势能转化为小球的______ ;
(2)通过观察______ 来比较小球的重力势能的大小;
(3)步骤一、步骤二是探究小球的重力势能大小与______ 关系;
(4)步骤二、步骤三是探究小球的重力势能大小与______ 的关系。
(1)在小球由静止释放到即将与木块碰撞的过程中,小球的重力势能转化为小球的
(2)通过观察
(3)步骤一、步骤二是探究小球的重力势能大小与
(4)步骤二、步骤三是探究小球的重力势能大小与
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更新时间:2016-12-07 00:58:59
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解题方法
【推荐1】小明想探究“重力势能与哪些因素有关”,他做出以下猜想:
A.物体重力势能的大小可能与物体被举起的高度有关;
B.物体重力势能的大小可能与物体的质量有关。
老师给小明提供了质量不同的两个小钢球和装满松软细沙子的木箱,小明按如图所示情景进行实验:每次都将木箱中的细沙抹平,再让小钢球从距地面H高处由静止释放,小钢球砸进细沙并陷入其中,测出小钢球在细沙中下陷的深度d和释放前小钢球的高度H,下表是他实验过程的数据记录。
(1)为了完成实验,小明还需要用到的实验器材是________ ;
(2)分析表中________ 两次实验(填实验序号),可以帮助小明验证猜想A;
(3)分析表中2、3两次实验,小明可以得到的结论是:________ 一定时,物体被举的高度越高,物体的重力势能越________ ;
(4)交流评估时,小丽认为小明在做实验3与实验4的对比中,小钢球的大小会对实验结果造成影响,为了消除这个影响,请你提出一个解决的办法:________ ;
(5)实验中小钢球的重力势能无法直接观察,小明是根据小钢球在细沙中________ 来间接判断出小钢球重力势能的大小,这种探究方法称为转换法。下列四个研究实例中,也用到了该探究方法的是________ 。
A.认识电流时,用水流进行类比
B.根据磁场对磁体有力的作用来认识磁场
C.在学习蒸发和沸腾时,通过比较得出蒸发和沸腾的异同点
D.牛顿第一定律是在实验的基础上经分析推理得出的
A.物体重力势能的大小可能与物体被举起的高度有关;
B.物体重力势能的大小可能与物体的质量有关。
老师给小明提供了质量不同的两个小钢球和装满松软细沙子的木箱,小明按如图所示情景进行实验:每次都将木箱中的细沙抹平,再让小钢球从距地面H高处由静止释放,小钢球砸进细沙并陷入其中,测出小钢球在细沙中下陷的深度d和释放前小钢球的高度H,下表是他实验过程的数据记录。
实验序号 | 小钢球质量m/g | 释放前小钢球高度H/cm | 小钢球在细沙中下落的深度d/cm |
1 | 50 | 60 | 1.6 |
2 | 50 | 80 | 1.8 |
3 | 50 | 100 | 2.4 |
4 | 100 | 100 | 4.1 |
(2)分析表中
(3)分析表中2、3两次实验,小明可以得到的结论是:
(4)交流评估时,小丽认为小明在做实验3与实验4的对比中,小钢球的大小会对实验结果造成影响,为了消除这个影响,请你提出一个解决的办法:
(5)实验中小钢球的重力势能无法直接观察,小明是根据小钢球在细沙中
A.认识电流时,用水流进行类比
B.根据磁场对磁体有力的作用来认识磁场
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D.牛顿第一定律是在实验的基础上经分析推理得出的
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【推荐2】在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,能将木块撞出一段距离,如图1所示。请回答问题:
(1)从同一高度由静止释放的目的是______ ,该实验的目的是研究铁球的动能大小与______ 的关系。若要探究物体的动能大小与速度的关系,应将同一铁球从______ (选填“相同”或“不同”)的高度由静止释放;
(2)图2是高速公路的限速牌,但是对不同的车型限速却不一样,限制车速实际上是限制车的______ (选填“内能”或“动能”)。
(3)如图3所示是“探究物体重力势能与哪些因素有关”的实验,其中,木桩起始位置高度相同,甲、乙、丙都由静止释放;
①比较图3中A、B两木桩扎入沙坑的深度,可以得出结论:当物体的质量相同时,高度越高,物体的重力势能______ ;
②若图3中B、C两木桩扎入沙坑的深度相同,______ (选填“能”或“不能”)说明乙、丙的重力势能相同。
(1)从同一高度由静止释放的目的是
(2)图2是高速公路的限速牌,但是对不同的车型限速却不一样,限制车速实际上是限制车的
(3)如图3所示是“探究物体重力势能与哪些因素有关”的实验,其中,木桩起始位置高度相同,甲、乙、丙都由静止释放;
①比较图3中A、B两木桩扎入沙坑的深度,可以得出结论:当物体的质量相同时,高度越高,物体的重力势能
②若图3中B、C两木桩扎入沙坑的深度相同,
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【推荐3】某兴趣小组提出利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置(如图所示)与所需器材(斜面、木块、不同质量的小钢球)来做探究“影响重力势能大小的因素”的实验。请你帮助完成如下实验方案:
(1)实验中通过观察________ 的大小,来判断小球重力势能的大小;
(2)实验中为了要探究重力势能大小与物体质量大小的关系,要选用上述图_____ (甲/乙),具体的操作方法是让小球从 _______ (相同/不同)的高度由静止滚下;
(3)要探究重力势能大小与物体高度的关系要选用上述图_____ (甲/乙),具体的操作方法是让小球从 _______ (相同/不同)的高度由静止滚下;
(4)通过比较分析可以得出完整的结论_______ 。
(1)实验中通过观察
(2)实验中为了要探究重力势能大小与物体质量大小的关系,要选用上述图
(3)要探究重力势能大小与物体高度的关系要选用上述图
(4)通过比较分析可以得出完整的结论
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实验题
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解题方法
【推荐1】在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,重物A、B、C的质量关系为mA=mB<mC,木桩相同。木桩和重物位置如图甲所示。重物静止释放后,木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示,重物B、C将木桩打入沙中的深度相同。
(1)重物自由下落打击木桩,通过观察木桩陷入沙中的深度判断___________ (选填“重物”或“木桩”)的重力势能大小。
(2)比较___________ 两个重物将木桩打入沙中的深度,可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系,得出的结论是:___________ ,重力势能越大。
(3)我们___________ (选填“能”或“不能”)比较出甲图中重物B、C的重力势能的大小,理由是 ___________ 。
(4)本实验中除了应用控制变量法以外还运用到了转换法,请再列举一个实验探究中运用转换法的例子:___________ 。
(1)重物自由下落打击木桩,通过观察木桩陷入沙中的深度判断
(2)比较
(3)我们
(4)本实验中除了应用控制变量法以外还运用到了转换法,请再列举一个实验探究中运用转换法的例子:
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实验题
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【推荐2】大梦同学看到跳水运动员入水时溅起来的水花很小,对此好奇,于是想探究物体入水时溅起的水花高度与哪些因素有关,他根据生活经验提出如下猜想:
猜想一:与物体入水时的速度有关;
猜想二:与物体质量有关;
猜想三:与物体形状有关;
为了验证猜想,大梦同学采用橡皮泥模拟(分别捏成球形、锥形、柱形)入水的物体进行了实验,实验数据记录如表:
(1)小梦同学通过序号1、2、3的实验想探究猜想三,但是由于粗心,没有记录第一次物体的形状,分析可知该次实验物体的形状应该为______ ;通过分析数据可以得出的结论是:溅起的水花高度与物体的形状______ (“有关”或“无关”);
(2)要探究猜想二,应该选择序号______ 的实验数据进行分析,可得出结论,物体的形状和入水速度相同时,物体的质量越大,溅起的水花高度越______ ;
(3)物体下落高度越大,物体入水时的速度越______ (选填“大”或“小”);
(4)当跳水运动员在跳台训练时,为了使入水时水花更小,请你提出一条合理的建议:______ 。
猜想一:与物体入水时的速度有关;
猜想二:与物体质量有关;
猜想三:与物体形状有关;
为了验证猜想,大梦同学采用橡皮泥模拟(分别捏成球形、锥形、柱形)入水的物体进行了实验,实验数据记录如表:
序号 | 物体质量 | 物体形状 | 下落高度 | 溅起水花高度 |
柱形 | ||||
锥形 | ||||
柱形 | ||||
柱形 | ||||
柱形 |
(2)要探究猜想二,应该选择序号
(3)物体下落高度越大,物体入水时的速度越
(4)当跳水运动员在跳台训练时,为了使入水时水花更小,请你提出一条合理的建议:
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实验题
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适中
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解题方法
【推荐3】某学校“牛顿小组”的同学在探究重力势能的实验中用到三个体积相同的小球,它们的质量关系为m1<m2=m3,实验的情景如图所示。
(1)通过观察小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小,运用的物理方法是_______ (选填“转换法”或“类比法”);
(2)分析比较________ (选填“甲和乙”、 “甲和丙”或“乙和丙”)两种情况可知,重力势能的大小与物体的高度有关;
(3)小铁球m2落入细沙后,速度不断减小直至静止,它的机械能转化为___________ 能。
(1)通过观察小球陷入细沙的深度来反映重力势能的大小,运用的物理方法是
(2)分析比较
(3)小铁球m2落入细沙后,速度不断减小直至静止,它的机械能转化为
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实验题
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适中
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真题
解题方法
【推荐1】小明探究重力势能大小与物体质量和高度的关系,实验装置如图甲所示。_________ ;铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映,长度越长,则说明铁球的重力势能越_________ (选填“大”或“小”)。
(2)将同一铁球先后从同一斜面的不同高度()处由静止释放,弹簧被压缩后的长度分别为(),则你能得出的结论是_________ 。
(3)若要探究重力势能大小与物体质量的关系,请简要写出你的设计思路:_________ 。
(4)结合本实验和所学知识,分析图乙所示的水坝,发电机安装在_________ 位置较为合理(选填“C”或“D”);你认为适合建造大型水力发电站的地方应该具备哪些条件:_________ 。
(1)将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧,记录铁球速度减为0时弹簧的长度,整个过程涉及的能量转化情况为
(2)将同一铁球先后从同一斜面的不同高度()处由静止释放,弹簧被压缩后的长度分别为(),则你能得出的结论是
(3)若要探究重力势能大小与物体质量的关系,请简要写出你的设计思路:
(4)结合本实验和所学知识,分析图乙所示的水坝,发电机安装在
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实验题
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名校
【推荐2】在学习重力势能知识时,小宇同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下两个因素有关:①物体的高度;②物体的质量大小。为了证明自己的猜想,首先决定对因素①进行验证。他把橡皮泥平铺在水平面上,让同一个小球从不同高度自由下落,记录结果如下表所示。
(1)小字判断重力势能大小的依据是______ ;
(2)实验的结论是______ ;
(3)若想对因素②进行验证,你认为实验中应保持不变的物理量是______ 。
(1)小字判断重力势能大小的依据是
(2)实验的结论是
(3)若想对因素②进行验证,你认为实验中应保持不变的物理量是
实验次数 | 小球离橡皮泥的高度/m | 橡皮泥凹陷程度 |
1 | 0.5 | 很浅 |
2 | 1.0 | 比较浅 |
3 | 2.0 | 比较深 |
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实验题
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适中
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解题方法
【推荐3】小东同学想用铅球来探究影响重力势能大小的因素,其探究程序如下:
(1)猜想:影响重力势能大小的因素可能有物体的质量和物体的高度;
(2)实验提供的实心铅球有2kg、2kg、3kg各一个,细沙(足够多)、刻度尺、两个相同的大纸盒,请你利用上述器材,帮他设计实验方案、验证猜想、完成实验步骤:
A将适量的沙子放进大纸盒里拨平;
B取质量为_____________ 的铅球各一个,将两球分别对准纸盒位置提高到相同高度,然后放手,用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度,进行比较;
C取质量为_____________ 的铅球各一个,将两球分别对准纸盒位置提高到不同高度,然后放手用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度,进行比较;
(3)通过对该实验的探究,B步骤得到的结论是:重力势能跟_____________ 有关;C步骤得出的结论是:重力势能跟_____________ 有关。
(1)猜想:影响重力势能大小的因素可能有物体的质量和物体的高度;
(2)实验提供的实心铅球有2kg、2kg、3kg各一个,细沙(足够多)、刻度尺、两个相同的大纸盒,请你利用上述器材,帮他设计实验方案、验证猜想、完成实验步骤:
A将适量的沙子放进大纸盒里拨平;
B取质量为
C取质量为
(3)通过对该实验的探究,B步骤得到的结论是:重力势能跟
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名校
【推荐1】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求质量为2m,让A、B两球从距沙表面高H处静止下落,C球从距沙表面高2H处静止下落,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h1和h2,C、D两球陷入沙深度均为h3,且h1<h2<h3
(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:______ ;
(3)比较A、C两球,发现C球陷入沙深度更大,由此可得出结论:______ ;
(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______ (选填:“有关”或“无关”).
(5)小球在下落过程陷入沙面之前,将重力势能转化为______ 能.
(1)本实验中,铅球的重力势能大小是通过
(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:
(3)比较A、C两球,发现C球陷入沙深度更大,由此可得出结论:
(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
(5)小球在下落过程陷入沙面之前,将重力势能转化为
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【推荐2】生活中有很多与能量相关的现象:
(1)海底发生的地震会引发海啸,海啸在形成时只有几厘米或几米高,进入海岸线浅滩时,受海底阻力的作用,速度会减慢,但高度会增加,海水的_____ 能转化为_____ 能.
(2)如图1,有一种“回力车”,让车轮触地往后退,放手后车子能自动地前进.往后退的越多,前进的也就越远.这是由于车子往后退的过程中,车内的弹簧片被拧紧,从而具有了_____ 能,因此能对车子做功,并转化为车子前进的_____ 能.
(3)建高楼时首先要打好地基,原来相同高度的相同地桩,经打击后某一瞬时三个地桩所处的位置如图2所示.由此可知,打桩时,A、B、C三个重锤中_____ 锤的做功本领最大;如果A、B两锤的质量相同,则刚开始下落时,_____ 锤的高度要高一些;如果B、C两锤刚下落时的高度相同,则_____ 锤的质量要小一些.
(1)海底发生的地震会引发海啸,海啸在形成时只有几厘米或几米高,进入海岸线浅滩时,受海底阻力的作用,速度会减慢,但高度会增加,海水的
(2)如图1,有一种“回力车”,让车轮触地往后退,放手后车子能自动地前进.往后退的越多,前进的也就越远.这是由于车子往后退的过程中,车内的弹簧片被拧紧,从而具有了
(3)建高楼时首先要打好地基,原来相同高度的相同地桩,经打击后某一瞬时三个地桩所处的位置如图2所示.由此可知,打桩时,A、B、C三个重锤中
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解题方法
【推荐3】在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中,小民采用三个体积相同而质量不同的小球做实验.实验时分别将小球由某个高度自由落下,然后观察在松软的花泥上砸出的痕迹,从而判断重力势能的大小,实验过程及现象如图所示.(m钢>m玻>m木)
(1)实验通过观察_____ ,判断重力势能的大小.
(2)实验序号_____ 是在研究重力势能与质量是否有关,可以得出初步结论:_____
(3)分析实验(a)、(d)、(e),可归纳得出初步结论:_____
(1)实验通过观察
(2)实验序号
(3)分析实验(a)、(d)、(e),可归纳得出初步结论:
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