Question

14．为探究重力势能与质量关系，如图所示小龙选择了体积不同的实心铝球a、b，体积相同的实心铜球c和铝球d以及平整的橡皮泥进行实验．下列关于本实验说法不正确的是（　　）

• A． 实验时要让球从同一高度自由落下
• B． 比较球落在橡皮泥中的凹陷程度来反应势能的大小
• C． 研究a球和b球可以验证重力势能与质量的有关
• D． 本实验器材还可以探究重力势能与高度的关系

Answer 1

分析 要探究物体的重力势能与哪些因素有关，由于题目中提到了多个猜想，因此要用到控制变量法，即要探究重力势能的多少与哪个因素有关，就只让这个因素变化，其余的因素都不变，然后做对比实验．在探究物体的重力势能与质量的关系时，要控制高度相同，质量不同，根据这个思路去选取器材．

解答 解：
A、由题可知，题中要探究重力势能与质量的关系，所以要控制两球下落的高度相同，质量不同，故A正确；
B、利用转换法，通过比较球落在橡皮泥中的凹陷程度来反映势能的大小，故B正确；
C、在探究重力势能与质量的关系时，要控制两球下落的高度相同，质量不同，因此在选取器材时应选质量不同的两个小球，同时为了避免球的体积大小对实验的影响，所选取的两个球的体积应相同，而a球和b球体积不同，故C错误；
D、本实验器材还可以选择同一个小球（质量一定），分别从不同的高度自由落下，可以探究重力势能与高度的关系，故D正确．
故选C．

点评 探究物体的重力势能与哪些因素有关时，要用到控制变量法．在实验过程中，如何控制各个物理量是这类题目常考的知识点之一．