二中分校科技小组的同学们用“模拟打桩”来探究物体重力势能。
(1)比较a、b两次实验,分析物体重力势能的大小与物体被举的高度的关系,m1和m2的大小应___________ (填“相等”或“不相等”);
(2)比较a、c两次实验可知:当___________ 时,物体的质量越大,物体重力势能就越大;
(3)物体在自由下落的过程中,重力势能转化为___________ ,机械能 ___________ 。
(1)比较a、b两次实验,分析物体重力势能的大小与物体被举的高度的关系,m1和m2的大小应
(2)比较a、c两次实验可知:当
(3)物体在自由下落的过程中,重力势能转化为
更新时间:2024-04-23 14:46:59
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【推荐1】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:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/25/ae9cd12e-cce0-440b-aefc-5b888868ce5d.png?resizew=347)
(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_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/25/ae9cd12e-cce0-440b-aefc-5b888868ce5d.png?resizew=347)
(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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解题方法
【推荐2】小夏同学在体育活动中,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
为此小夏设计了如图所示的实验:用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放,其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。实验数据如下表:
(1)本实验中,采用的研究问题的方法是_____ 。(写出一种方法即可)
(2)本实验中,铅球的重力势能大小是通过_____ 来反映的。
(3)为验证猜想二,应比较_____ (填实验序号),得到的结论是:当物体质量相同时,物体所处的高度越高,重力势能越大。
(4)比较③④,得到的结论是:物体的重力势能与物体运动的路径_____ (选填“有关”或“无关”)。
(5)经进一步实验和分析,小夏大胆给出重力势能(Ep)的表达式“Ep=mgh”,并去办公室询问了老师,得以证实,小夏高兴不已,回到教室后,根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面的动能,其中B球的动能为_____ J。(忽略空气阻力,g=10N/kg)
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
为此小夏设计了如图所示的实验:用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放,其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。实验数据如下表:
实验序号 | 铅球代号 | 铅球质量/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 |
(2)本实验中,铅球的重力势能大小是通过
(3)为验证猜想二,应比较
(4)比较③④,得到的结论是:物体的重力势能与物体运动的路径
(5)经进一步实验和分析,小夏大胆给出重力势能(Ep)的表达式“Ep=mgh”,并去办公室询问了老师,得以证实,小夏高兴不已,回到教室后,根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面的动能,其中B球的动能为
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解题方法
【推荐3】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。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/4/862c79b8-5e30-4484-a7e4-4fdcff44d6a7.png?resizew=317)
(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___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/4/862c79b8-5e30-4484-a7e4-4fdcff44d6a7.png?resizew=317)
(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
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【推荐1】如图所示,某同学利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行“探究重力势能的大小与什么因素有关”实验,将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上,把铁块从距桌面某一高度由静止释放,撞击在桌面的中心部位,记录桌腿进入沙子的深度。按上述方案进行实验,其实验数据如下表所示。实验中通过比较______ 来判断物体重力势能的大小;为了验证物体的重力势能与物体的质量有关,需选择表中______ (选填实验序号)三组数据进行分析;分析表中①②③的实验数据,可得出的结论是什么?_____
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/31/012078f6-1f2c-44a4-9bdb-fa44c5ffb379.png?resizew=108)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/31/012078f6-1f2c-44a4-9bdb-fa44c5ffb379.png?resizew=108)
实验序号 | 铁块质量![]() | 铁块距桌面高度![]() | 桌腿进入沙子的深度![]() |
① | 20 | 20 | ![]() |
② | 20 | 30 | ![]() |
③ | 20 | 40 | ![]() |
④ | 30 | 20 | ![]() |
⑤ | 40 | 20 | ![]() |
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适中
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【推荐2】按要求完成填空:________ 有关;
(2)如图乙所示,在“探究物体动能与哪些因素有关”的实验中,通过________ 来比较小车动能大小的,实验中使同一小车从斜面不同高度由静止滑下,是为了探究动能大小与________ 的关系;
(3)如图丙所示,小球质量
,使其从如图所示高度自由下落到细沙中。分析比较_________ (选填“A和B”“A和C”或“B和C”)两种情况可知,重力势能的大小与物体的高度有关。
(2)如图乙所示,在“探究物体动能与哪些因素有关”的实验中,通过
(3)如图丙所示,小球质量
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解题方法
【推荐3】在做“探究物体的重力势能与哪些因素有关”的实验时,三个完全相同的木桩被从正上方由静止释放的铁块撞击后,陷入沙坑中的情况如图所示。
(1)在此实验中我们是通过_____ 来比较各个铁块重力势能的大小。
(2)若A、B两个块质量相同,则两个铁块下落的高度hA_____ hB(选填“大于”“小于”或“等于”);
(3)若B、C两个铁块下落的高度相同,则两个铁块的质量mB_____ mC(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(4)本实验可得出的结论是物体的重力势能的大小与物体的_____ 和_____ 有关。
(1)在此实验中我们是通过
(2)若A、B两个块质量相同,则两个铁块下落的高度hA
(3)若B、C两个铁块下落的高度相同,则两个铁块的质量mB
(4)本实验可得出的结论是物体的重力势能的大小与物体的
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实验题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】探究影响物体弹性势能大小的因素,选择弹簧进行研究。将光滑水平面与光滑斜面连接,如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/19/0d6af8a8-b3e9-4903-b2cc-b6fa68d3fab3.png?resizew=230)
①将甲弹簧放置在水平面上,用小球压缩弹簧2厘米,释放后,小球滚上斜面,记录小球在斜面最高点时的高度,记录在下表中。
②压缩甲弹簧3厘米,重复实验①步骤。
③换用不同弹簧,重复实验①步骤。
(1)实验中,释放弹簧后,弹簧的______ 能最终转化为小球的______ 能;
(2)比较______ (选填实验序号),说明弹簧的弹性势能大小与弹簧的形变大小有关;
(3)由实验结果可知,弹簧的弹性势能大小还与弹簧的______ 、______ 有关。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/19/0d6af8a8-b3e9-4903-b2cc-b6fa68d3fab3.png?resizew=230)
①将甲弹簧放置在水平面上,用小球压缩弹簧2厘米,释放后,小球滚上斜面,记录小球在斜面最高点时的高度,记录在下表中。
②压缩甲弹簧3厘米,重复实验①步骤。
③换用不同弹簧,重复实验①步骤。
实验序号 | 弹簧 | 弹簧长度/厘米 | 弹簧材料 | 压缩量/厘米 | 小球在斜面上高度/米 |
1 | 甲 | 20 | 合金1 | 2 | 0.18 |
2 | 甲 | 20 | 合金1 | 3 | 0.40 |
3 | 乙 | 20 | 合金2 | 2 | 0.22 |
4 | 丙 | 30 | 合金1 | 2 | 0.12 |
5 | 丁 | 30 | 合金2 | 2 | 0.15 |
(1)实验中,释放弹簧后,弹簧的
(2)比较
(3)由实验结果可知,弹簧的弹性势能大小还与弹簧的
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解题方法
【推荐2】物理课上,老师给同学们展示了一个“听话的滚筒”,将滚筒在手中同向转动几圈后,放在水平桌面上释放,滚筒会自己向前滚动。好奇的同学们将滚筒拆开,发现内部固定有一根交叉的橡皮筋,且在橡皮筋的中间挂有几个螺母,如图所示。同学们想探究滚筒滚动的距离s与滚筒在手中同向转动的圈数n之间的关系。
(1)滚筒在水平桌面上向前滚动时,将弹性势能转化为______ ;
(2)下表是同学们设计的记录数据表格,请你把表格空缺的一项填写完整;
(3)请你猜想滚筒滚动的距离s还可能与哪些因素有关?______ (写出一条即可)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/29/ee625829-9685-4761-9ae7-f319f9ba5de6.png?resizew=173)
(1)滚筒在水平桌面上向前滚动时,将弹性势能转化为
(2)下表是同学们设计的记录数据表格,请你把表格空缺的一项填写完整;
实验次数 | 滚筒在手中同向转动的圈数n | |
1 | ||
2 | ||
3 |
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实验题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】小明为研究动能大小与哪些因素有关,设计了如图实验,让小球静止从斜面上滚下后与固定在右端的弹簧碰撞,斜面底端和水平面平滑相接,请结合实验回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/6/f8ce2749-764f-4d15-a847-964556db1954.png?resizew=256)
(1)实验中通过弹簧被压缩的程度反映小球动能的大小,这是运用了科学探究的________ (选填“控制变量法”或“转换法”);
(2)为了研究动能大小是否和物体质量有关,应该让不同质量的小球从斜面上相同的高度静止滚下,这样做的目的是使小球运动到水平面时的________ 相同;
(3)实验中,小明发现小球压缩弹簧后被弹簧弹回到斜面上,为了研究小球被弹回到斜面上的高度与哪些因素有关,小明分别将玻璃板、木板和毛巾铺在接触面(含斜面和平面)上进行实验,让同一小球在斜面上相同高度滚下,发现当小球在玻璃表面滚动时被弹回的高度最大,在毛巾表面滚动时被弹回的高度最小,因此小明认为小球被弹回的高度与__________ 有关;
(4)小明在(3)实验所得结论基础上进行推理,接触面越光滑小球被弹回得越高,如果接触面光滑,没有摩擦,那么小球将_________ 。(选择下面的选项填空)
A.沿着斜面匀速直线运动 B.不能上升到初始高度,最终静止在水平面上
C.上升到初始高度后静止 D.能上升到初始高度,并在斜面和弹簧之间往复运动
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/2/6/f8ce2749-764f-4d15-a847-964556db1954.png?resizew=256)
(1)实验中通过弹簧被压缩的程度反映小球动能的大小,这是运用了科学探究的
(2)为了研究动能大小是否和物体质量有关,应该让不同质量的小球从斜面上相同的高度静止滚下,这样做的目的是使小球运动到水平面时的
(3)实验中,小明发现小球压缩弹簧后被弹簧弹回到斜面上,为了研究小球被弹回到斜面上的高度与哪些因素有关,小明分别将玻璃板、木板和毛巾铺在接触面(含斜面和平面)上进行实验,让同一小球在斜面上相同高度滚下,发现当小球在玻璃表面滚动时被弹回的高度最大,在毛巾表面滚动时被弹回的高度最小,因此小明认为小球被弹回的高度与
(4)小明在(3)实验所得结论基础上进行推理,接触面越光滑小球被弹回得越高,如果接触面光滑,没有摩擦,那么小球将
A.沿着斜面匀速直线运动 B.不能上升到初始高度,最终静止在水平面上
C.上升到初始高度后静止 D.能上升到初始高度,并在斜面和弹簧之间往复运动
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