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    图中所示为研究重力势能的大小与哪些因素有关的一种实验装置。某小组同学每次都让重锤从高处由静止下落，砸到粘有橡皮泥的小铁桌面上，并使小铁桌的桌腿陷入细沙中一定的深度。他们观察到：在重锤下落高度不同的情况下，桌腿进入细沙中的深度不同。老师告诉他们，桌腿进入细沙中的深度越大，反映出重锤对小铁桌做的功越多，表明重锤具有的重力势能越大。他们用m表示重锤的质量，H表示重锤距小铁桌的高度，h表示桌腿进入细沙中的深度，并将部分实验数据记录在下面的表格中。

    实验序号

    重锤质量

    m/kg

    重锤距小铁桌的高度H/m

    桌腿进入细沙中的

    深度h /m

    1

    0.1

    0.6

    0.024

    2

    0.1

    0.9

    0.030

    3

    0.2

    0.3

    0.024

    4

    0.2

    0.6

    0.035

    (1)比较实验序号1与2（或3与4）的数据及观察到的现象，可分析得出的初步结论是：在      相同的情况下，重锤被举得越高，具有的重力势能越    （选填“大”或“小”） 。

    (2)分析比较实验序号__________的数据及观察到的现象，可分析得出的初步结论是：在举起高度相同的情况下，重锤的质量越大，具有的重力势能就越大。

     

    【答案】

    （1）重锤质量（或质量）；  大    （2）1与4

    【解析】

    试题分析： （1）实验序号1与2（或3与4）的数据可以发现他们的重锤质量都是相同的，所以结论中的条件就是重锤质量相等，从表格数据可以发现，举的越高，砸中沙坑的深度越深。所以重力势能越大。

    （2）结论中提到高度相同，分析表格数据，高度相同的数据是1与4，但重锤质量不同，砸中沙坑的深度不同。

    考点： 探究重力势能的大小与哪些因素有关

     

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    科目：初中物理 来源： 题型：

    （2012?乐山）小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与什么因素有关？”的实验步骤如下：

    （1）将质量为m的小球从光滑斜面上的A处静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示．
    （2）将质量为m的小球从光滑斜面上的B处静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示．
    （3）将质量为2m的小球从光滑斜面上的B处静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图丙所示．
    根据上述三次实验，回答下列问题：
    ①实验中小球动能的大小是通过观察比较
    木块在水平面上移动的距离
    木块在水平面上移动的距离
    反映出来的，这里用到了物理学研究问题的一种
    转换
    转换
    方法（选填“直接测量”、“放大”或“转换”）；
    ②为了探究动能的大小与物体运动速度的关系，应选用
    甲乙
    甲乙
    两个图来分析，并由此得出的实验结论是
    质量相同的物体，速度越大，动能越大
    质量相同的物体，速度越大，动能越大
    ；
    ③分析乙、丙两图，得到的实验结论是
    速度相同的物体，质量越大，动能越大
    速度相同的物体，质量越大，动能越大
    ；其中小球在光滑斜面上从B处滚到底端的过程中，小球的
    重力势
    重力势
    能转化为
    动
    动
    能．

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    科目：初中物理 来源： 题型：

    （2013?青岛）回顾实验和探究（请将下列实验报告中的空缺部分填写完整）
    （1）探究影响压力作用效果的因素：
    （2）探究影响动能大小的因素：
    过程 小雨提出这个研究问题后，想到可能与压力大小和受力面积有关，于是他做了如图三次实验，其中：他通过
    乙、丙
    乙、丙
    两图所示的实验研究了压力作用效果和受力面积的关系．最终，他得出结论并建构出压强的概念．
    作图 请在丙图中画出小桌的受力示意图．
    方法 通过观察小桌下陷的深度来比较压力作用效果的大小，这里运用了
    转换
    转换
    法．
    程序 提出问题-猜想-
    进行实验与收集证据
    进行实验与收集证据
    -得出结论．
    过程 如图，三次实验要让小球由
    静止
    静止
    状态开始滚下．
    乙、丙两次实验，研究的是动能大小与
    速度
    速度
    的关系．
    小球沿斜面滚下过程中，它的
    重力势
    重力势
    能主要转化为
    动
    动
    能．
    作图 请在甲图中画出小球滚下的受力示意图．
    问题讨论 如果在甲中将物体A去掉，在水平面依次铺上毛巾、棉布、木板，使小球在平面上所受阻力越来越小，小球速度将减小得越来越
    慢
    慢
    ．

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    科目：初中物理 来源： 题型：

    在探究“动能大小与哪些因素有关”的活动中，提供以下器材：中间有沟槽的木质轨道（如图1所示，其中AB部分倾斜并与水平部分BC平滑连接，沟槽较为光滑）、大小与沟槽相当的玻璃球、铁球各一只、轻质弹簧、刻度尺各一个．

    （1）利用这套器材进行实验时，可以通过比较两次弹簧形变量的大小，来比较小球动能的大小．该方法称之为
    转换法
    转换法
    （选填“控制变量法”、“类比法”或“转换法”）
    （2）课外兴趣小组活动中，物理老师曾经告诉同学们“重力势能的大小与物体被举起的高度成正比”．善于动脑的小明利用上述器材，设计了一个研究弹簧弹性势能E弹与压缩量x之间关系的实验方案：（实验装置如图2所示）
    A．用某个小球将弹簧压缩并测量出压缩量x；
    B．松手释放小球并在木板上记下小球上冲到达的最高位置；
    C．用刻度尺测量出小球上升的高度h．
    下表数据是小明的实验记录：
    实验次数 弹簧压缩量x（cm） 上升的高度h（cm）
    1 1.00 1.50
    2 2.00 5.99
    3 3.00 13.50
    4 4.00 23.98
    由上表可知，压缩量x=2.5cm小球上升的高度h=
    9.375
    9.375
    cm．
    （3）分析可知，小球到达最高点时弹性势能全部转化为
    重力势
    重力势
    能．进一步推理可知，弹簧弹性势能E弹、压缩量x之间的关系是：（用文字表述）
    弹性势能与压缩量的平方成正比
    弹性势能与压缩量的平方成正比
    ．

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    科目：初中物理 来源： 题型：

    小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关．

    （1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示．
    （2）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示，分析上述甲、乙两组实验，回答以下问题：
    A、如图乙所示，实验时让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的
    速度
    速度
    ．此过程中小球的
    重力势
    重力势
    能转化为小球的动能；
    B、选用如图甲探究的是动能与
    速度
    速度
    的关系，得出的结论是：
    质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大
    质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大
    ．
    C、选用如图乙探究的是动能与
    质量
    质量
    的关系，得出的结论是：
    速度相同时，质量越大，动能越大
    速度相同时，质量越大，动能越大
    ．
    D、物理研究方法有许多，如等效替代法、转化法、类比法、控制变量法；本实验中运用了两种研究方法，一是转化法、就是用纸盒移动的距离长短来表示小球动能的大小，二是
    控制变量
    控制变量
    法．

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    科目：初中物理 来源： 题型：

    小华回顾两年来所学知识时，想到了如图甲、乙两个实验，他进行了如下总结：

    （1）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来．如：甲实验是让木块在水平面上做
    匀速直线
    匀速直线
    运动，通过读取弹簧测力计的示数间接知道摩擦力的大小；乙实验中小球动能的大小是通过比较小球推动物块B运动
    距离
    距离
    的大小表现出来的．
    （2）一个物理量与多个因素有关，当要研究这个物理量与某个因素的关系时，要采用
    控制变量
    控制变量
    法．如：甲实验研究摩擦力的大小与压力大小的关系时，就要多次改变
    压力
    压力
    的大小，同时保护接触面的粗糙程度不变；乙实验研究小球动能的大小与速度的关系时，就要多次改变速度的大小，同时控制小球的
    质量
    质量
    不变．
    （3）两个实验都发生了能量的转化．甲实验中木块与水平面摩擦时，机械能转化为
    内（或热）
    内（或热）
    能；乙实验中小球加速滚下时，
    重力势
    重力势
    能转化为动能．

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