Question

9．如图所示，小明看到打桩机思考“重锤对地面打击力的大小与什么因素有关”的问题，并提出
猜想一：打击力的大小与重锤的质量有关．
请你完成猜想二：打击力的大小与重锤高度有关．
（1）小明找来排球和足球模拟“打桩”验证猜想一．设计实验方案如下：
①用台秤分别称出排球和足球的质量m₁、m₂；
②在光滑平整的地板上放一张白纸，在白纸上叠放一张复写纸．将排球从纸的正上方一定高度静止下落，排球打在复写纸上，在白纸上留下打击的复写印迹，记为“印迹l”；
③换用足球从另一高度落下，重做上面的实验，得到足球打击的“印迹2”；
④比较两次“印迹”大小，“印迹”大者说明打击力大．
（2）请你对小明的实验方案作出评估：该同学在c中，换用足球从另一高度落下，重做上面的实验．得到足球打击的“印迹2”；没有控制高度相同，同时他采用的这种测量力的方法不易操作．
（3）看到小明的实验后，聪明的小华设计测出排球和足球的打击力大小方案：他将留有“印迹1”的白纸铺于台秤上，排球放在印迹上，用力挤压使排球发生形变后…，同理可测出足球打击力的大小，请你完成“…”所代表的方案：下压到与印迹完全相同，读出台秤的示数，就得到F₁、F₂的大小．

Answer 1

分析 要解决此题，需要掌握力的作用效果，知道力可以改变物体的形状，也可以改变物体的运动状态．
同时要知道被举高的物体具有重力势能，掌握重力势能的影响因素：质量和物体被举的高度．知道物体的质量越大，被举得越高，则重力势能越大．
在设计实验时，需要注意控制变量法的应用，要探究重力势能与质量之间的关系，需要控制物体的高度．
在分析的过程中，根据具体的情况进行分析．

解答 解：（1）据生活经验可知，在高度一定时，重锤的质量越大，其打桩时的打击力越大；且在质量一定时，重锤的高度越大，其对桩的打击力越大，故打击力的大小与重锤的质量和重锤的高度有关．
（2）该同学在c中，换用足球从另一高度落下，重做上面的实验．得到足球打击的“印迹2”；没有控制高度相同，同时他采用的这种测量力的方法不易操作．
（3）将排球和足球印迹纸分别放在台秤上，并分别用排球和足球用手下压到与印迹完全相同，读出台秤的示数，就得到F₁、F₂的大小．
故答案为：（1）高度；
（2）该同学在c中，换用足球从另一高度落下，重做上面的实验．得到足球打击的“印迹2”；没有控制高度相同，同时他采用的这种测量力的方法不易操作；
（3）下压到与印迹完全相同，读出台秤的示数，就得到F₁、F₂的大小．

点评 考查重力势能大小与什么因素有关，实验中采用了控制变量法，转换法；在平时的学习与生活中多积累应用物理知识的事例，便于理解和解答问题．