Question

17．如圖所示是三個相同的木樁被從空中由靜止釋放的鐵塊撞擊，陷入沙坑中的情況．若A、B兩鐵塊質量相等，則兩鐵塊下落高度的關系是h_A＜h_B； 若A、C兩鐵塊下落的高度相等，則兩鐵塊質量的關系是m_A＜m_C （前兩空選填“＞”、“=”或“＜”）．下落過程中，物體的重力勢能減少，動能增大．

Answer 1

分析 用控制變量法和轉換法對物體勢能大小進行判斷；重力勢能的大小與物體的質量，物體被舉起的高度有關，當高度相同時，物體的質量越大，重力勢能越大；當質量相同時，物體被舉得越高，重力勢能越大，結合圖象進行分析判斷．

解答 解：
鐵塊的重力勢能轉化為木樁的動能，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；
（1）在質量相等時，鐵塊下落的高度越大，鐵塊的重力勢能越大，木樁陷入沙坑的深度越大，由圖示可知，B下面的木樁陷入沙坑的深度大，因此B鐵塊下落的高度大，A鐵塊下落的高度小，鐵塊下落的高度關系是h_A小于h_B；
（2）鐵塊下落的高度相等時，鐵塊的質量越大，鐵塊的重力勢能越大，木樁陷入沙坑的深度越大，由圖示可知，鐵塊A下面的木樁陷入沙坑的深度小，鐵塊C下面的木樁陷入沙坑的深度大，因此鐵塊C的重力大于鐵塊A的質量，是m_A 小于m_C ．
（3）鐵塊下落過程中，重力勢能轉化為動能，所以物體的重力勢能減少，動能增大．
故答案為：＜；＜；增大．

點評 本題考查了探究影響物體重力勢能大小的因素，應用了控制變量法和轉換法，要掌握控制變量法與轉換法的應用．