Question

如圖所示，學下小組的同學在探究“物體的重力勢能的大小跟哪些因素有關”時，設計了以下實驗：
實驗方案：三個相同的木樁插在沙坑里，露出沙坑的高度相同，如甲圖所示．取三個鐵塊從空中靜止釋放后撞擊木樁，木樁陷入沙坑，如乙圖所示．
（1）在此實驗中，我們可以通過觀察______來比較鐵塊重力勢能的大�。�
（2）若h_A=h_B＞h_C，m_A＜m_B=m_C，如圖乙所示：
比較A、B情況，說明______．
比較B、C情況，說明______．
（3）實驗得出的結論是：物體重力勢能的大小跟物體的______和______有關．

Answer 1

【答案】分析：（1）本題是把鐵塊的重力勢能轉(zhuǎn)化成木樁陷進沙坑的深度來比較各鐵塊重力勢能的大小的，這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法；
（2）①比較A、B找出相同因素和不同因素，根據(jù)木樁陷進沙坑的深度比較重力勢能的大小，結合控制變量法的思想寫出實驗結論；
②比較B、C找出相同因素和不同因素，根據(jù)木樁陷進沙坑的深度比較重力勢能的大小，結合控制變量法的思想寫出實驗結論．
（3）綜合（2）中的兩條實驗結論，總結出與重力勢能相關的因素．
解答：解：（1）鐵塊的重力勢能轉(zhuǎn)化為木樁的動能，鐵塊的重力勢能就越大，說明木樁獲得的能量就越多，木樁陷入沙坑越深；
（2）①比較A、B，鐵塊所處的高度相同，B鐵塊質(zhì)量大，木樁陷入沙的深度大，因此得出的結論是：物體所處的高度相同時，質(zhì)量越大，物體的重力勢能越大；
②比較B、C，鐵塊質(zhì)量相同，B鐵塊所處的高度大，木樁陷入沙的深度大，因此得出的結論是：物體的質(zhì)量相同時，所處的高度越高，物體的重力勢能越大．
（3）綜合以上兩點，可得出的結論是：物體的重力勢能的大小跟物體的質(zhì)量和高度有關．
故答案為：（1）木樁陷入沙的深度；
（2）①物體的質(zhì)量相同時，所處的高度越高，物體的重力勢能越大；
②物體所處的高度相同時，質(zhì)量越大，物體的重力勢能越大．
（3）高度、質(zhì)量．
點評：（1）用控制變量法研究重力勢能大小的影響因素，用轉(zhuǎn)換法表示重力勢能的大�。�
（2）控制變量法實驗結論的一般形式是：在（ ）相同（或一定）時，（ ）越（ ），（ ）越（ ）；也可以寫成：在（ ）相同（或一定）時，（ ）與（ ）成（ ）比．