Question

14．如圖所示，小明看到打樁機(jī)思考“重錘對(duì)地面打擊力的大小與什么因素有關(guān)”的問(wèn)題，并提出猜想一：打擊力的大小與重錘的質(zhì)量有關(guān)．
請(qǐng)你完成猜想二：打擊力的大小與重錘被舉起的高度有關(guān)．
（1）小明找來(lái)排球和足球模擬“打樁”，驗(yàn)證猜想一．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下：
①用臺(tái)秤分別稱出排球和足球質(zhì)量m₁、m₂；
②在光滑平整的地板上放一張白紙，在白紙上疊放一張復(fù)寫紙．將排球從紙的正上方一定高度靜止下落，排球打在復(fù)寫紙上，在白紙上留下打擊的復(fù)寫印跡，記為“印跡1”；
③換用足球從另一高度落下，重做上面的實(shí)驗(yàn)．得到足球打擊的“印跡2”；
④比較兩次“印跡”大小，“印跡”大者說(shuō)明打擊力大．
（2）請(qǐng)你對(duì)小明的實(shí)驗(yàn)方案做出評(píng)估：沒(méi)有控制兩球下落高度相同．
（3）看到小明的實(shí)驗(yàn)后，聰明的小華設(shè)計(jì)測(cè)出排球和足球的打擊力大小方案：他將留有“印跡1”的白紙鋪于臺(tái)稱上，排球放在印跡上，用力擠壓使排球發(fā)生形變后…，同理可測(cè)出足球打擊力的大小，請(qǐng)你完成“…”所代表的方案：使排球的形變與“印跡1”重合，讀出此時(shí)臺(tái)稱的示數(shù)，即為排球的打擊力F₁，用同樣的方法可以測(cè)量足球的打擊力F₂．
（4）此種測(cè)量打擊力大小的方法在物理學(xué)中經(jīng)常使用，請(qǐng)你列舉一例：平面鏡成像中用后面的蠟燭等效替代前面蠟燭的像．

Answer 1

分析 知道力可以改變物體的形狀，也可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．
同時(shí)要知道被舉高的物體具有重力勢(shì)能，掌握重力勢(shì)能的影響因素：質(zhì)量和物體被舉的高度．知道物體的質(zhì)量越大，被舉得越高，則重力勢(shì)能越大．
在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要注意控制變量法的應(yīng)用，要探究重力勢(shì)能與質(zhì)量之間的關(guān)系，需要控制物體的高度．
在分析的過(guò)程中，根據(jù)具體的情況進(jìn)行分析．

解答 解：據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)可知，在高度一定時(shí)，重錘的質(zhì)量越大，其打樁時(shí)的打擊力越大；且在質(zhì)量一定時(shí)，重錘的高度越大，其對(duì)樁的打擊力越大，故打擊力的大小與重錘的質(zhì)量和重錘被舉起的高度有關(guān)．
（2）該同學(xué)在c中，換用足球從另一高度落下，重做上面的實(shí)驗(yàn)．得到足球打擊的“印跡2”；沒(méi)有控制兩球下落高度相同，同時(shí)他采用的這種測(cè)量力的方法不易操作．
（3）使排球的形變與“印跡1”重合，讀出此時(shí)臺(tái)稱的示數(shù)，即為排球的打擊力F₁，用同樣的方法可以測(cè)量足球的打擊力F₂．
（4）將排球從紙的正上方一定高度靜止下落，排球打在復(fù)寫紙上，在白紙上留下打擊的復(fù)寫印跡利用了等效替代法，利用等效替代法的如：平面鏡成像中用后面的蠟燭等效替代前面蠟燭的像．
故答案為：（1）高度；
（2）沒(méi)有控制兩球下落高度相同；
（3）使排球的形變與“印跡1”重合，讀出此時(shí)臺(tái)稱的示數(shù)，即為排球的打擊力F₁，用同樣的方法可以測(cè)量足球的打擊力F₂．
（4）平面鏡成像中用后面的蠟燭等效替代前面蠟燭的像．

點(diǎn)評(píng) 本題考查重力勢(shì)能大小與什么因素有關(guān)，實(shí)驗(yàn)中采用了控制變量法，等效替代法，轉(zhuǎn)換法；在平時(shí)的學(xué)習(xí)與生活中多積累應(yīng)用物理知識(shí)的事例，便于理解和解答問(wèn)題．