Question

2．重力勢(shì)能是物體由于被舉高而具有的能，“重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)”呢？

（1）小明猜想重力勢(shì)能的大小與物體的質(zhì)量有關(guān)，他選擇了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，讓不同質(zhì)量的銅球，從同一斜面同一高度由靜止?jié)L下，撞擊水平面上的木塊，你認(rèn)為這一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可行嗎？可行，你判斷的依據(jù)是銅球從斜面滾下時(shí)將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，通過觀察銅球推動(dòng)木塊的遠(yuǎn)近從而來判斷重力勢(shì)能的大�。�
（2）小明猜想重力勢(shì)能的大小還與物體被舉高的高度有關(guān)，請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)一個(gè)能可靠的出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的方案，驗(yàn)證這一猜想．
①實(shí)驗(yàn)中你將如何比較物體的重力勢(shì)能大小的？
②寫出你的實(shí)驗(yàn)方案．

Answer 1

分析 （1）銅球撞擊木塊移動(dòng)的距離，體現(xiàn)了物體對(duì)其做功的多少，木塊移動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，反映了銅球具有的重力勢(shì)能越大，這用到了轉(zhuǎn)換法．
（2）要想用簡(jiǎn)單的方法驗(yàn)證重力勢(shì)能與高度有關(guān)，需控制高度以外的因素相同，只有高度不同．取材方便、操作簡(jiǎn)單、現(xiàn)象明顯均可．

解答 解：（1）要探究重力勢(shì)能的大小與物體的質(zhì)量有關(guān)，必須控制其他因素相同，只讓質(zhì)量不同，
所以他選擇的實(shí)驗(yàn)裝置，讓不同質(zhì)量的銅球，從同一斜面同一高度由靜止?jié)L下，撞擊水平面上的木塊，這一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是可行的．
判斷的依據(jù)是：銅球從斜面滾下時(shí)將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，通過觀察小球推動(dòng)木塊的遠(yuǎn)近從而來判斷重力勢(shì)能的大�。�
（2）①重力勢(shì)能的大小無法直接觀察到，所以采用轉(zhuǎn)換法，通過觀察小球陷入沙中的深淺來判斷重力勢(shì)能的大小；
②要探究重力勢(shì)能大小與被舉的高度是否有關(guān)，必須控制其他因素相同，只讓高度不同，所以應(yīng)選擇同一個(gè)小球，
讓小球從不同高度自由落下在沙箱的沙面上，比較其將沙面砸的坑的深淺．
故答案為：（1）可行；銅球從斜面滾下時(shí)將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，通過觀察小球推動(dòng)木塊的遠(yuǎn)近從而來判斷重力勢(shì)能的大小；
（2）①通過觀察小球陷入沙中的深淺來判斷重力勢(shì)能的大小；
②讓小球從不同高度自由落下在沙箱的沙面上，比較其將沙面砸的坑的深淺．

點(diǎn)評(píng) 該題考查了探究重力勢(shì)能與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，注意轉(zhuǎn)換法和控制變量法在該實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，另外，平時(shí)要多培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力和語言表述能力，這是中考的熱點(diǎn)，也是拉開差距的關(guān)鍵點(diǎn)．