Question

6．在探究影響物體的重力勢能因素的實驗中，小明猜想重力勢能可能與物體質(zhì)量和物體被舉高的高度有關(guān)：
（1）小明要完成探究，需要找數(shù)個質(zhì)量不同的物體進行實驗．
（2）小明找來A、B、C三個物體進行實驗，實驗中他是通過比較釘子扎入沙中的深度來比較物體重力勢能的大�。�
a．比較圖甲和丙，可以得出的初步結(jié)論是高度相同時，物體質(zhì)量越大，重力勢能越大（A、C是體積不等的實心鐵塊）．
b．由圖中現(xiàn)象能選填“能”、“不能”）比較B、C兩個物體的重力勢能，理由是B、C將釘子被扎入沙中深度相同，對釘子做的功相同，說明它們具有的勢能相同．

Answer 1

分析 （1）利用控制變量法，要驗證重力勢能的大小與質(zhì)量有關(guān)，需控制質(zhì)量其他的因素相同，只有質(zhì)量不同，從圖中找出符合條件的圖即可．
（2）釘子進入沙堆的深淺，體現(xiàn)了物體對其做功的多少．釘子進入沙堆越深反映了小球具有的重力勢能越大．這用到了轉(zhuǎn)換法．
利用控制變量法，比較圖中相同因素和不同因素，總結(jié)出研究的對象．

解答 解：（1）根據(jù)控制變量法，要驗證重力勢能的大小與質(zhì)量有關(guān)，應(yīng)控制物體的高度相同，改變物體質(zhì)量的大小，故小明要完成探究，需要找數(shù)個質(zhì)量不同的物體進行實驗；
（2）通過小明設(shè)計的實驗可以知道，他是通過比較釘子進入沙堆的深淺來比較重力勢能的大小的．釘子進入沙堆越深說明物體做的功越多，它原來具有的重力勢能越大．
a、比較圖AC，可以發(fā)現(xiàn)，高度相同，C中釘子插入更深，所以C具有重力勢能大，即可以得出的初步結(jié)論是：高度相同時，物體質(zhì)量越大，重力勢能越大；
b、B、C將釘子被扎入沙中深度相同，對釘子做的功相同，說明它們具有的勢能相同，故能比較B、C兩個物體的重力勢能的大小；
故答案為：（1）質(zhì)量；（2）釘子扎入沙中的深度；a．高度相同時，物體質(zhì)量越大，重力勢能越大；b．能； B、C將釘子被扎入沙中深度相同，對釘子做的功相同，說明它們具有的重力勢能相同；

點評 在設(shè)計實驗和寫結(jié)論時常用控制變量法來分析．在研究物理量的變化時常用轉(zhuǎn)換法來分析．