Question

小明利用装有细沙的盒子、小桌、砝码、木块等器材，探究“重力势能的大小与哪些因素有关”，其过程如图所示
（1）小明通过观察什么来判断重力势能的大小？
（2）分析比较甲、乙两图中的实验现象，得出的结论是什么？
（3）图乙和图丙探究的问题是什么？

Answer 1

（1）在实验中，砝码砸在桌子上，对桌子做功，砝码对桌子做的功越多，砝码的重力势能就越大．砝码对桌子做功的多少可以通过桌子陷入沙子的深度体现出来．
（2）在甲、乙两个实验中，砝码的大小相同，体现了砝码的质量相同；砝码的起始高度不同，根据控制变量法的思路，可以确定该实验探究的是物体的重力势能与高度的关系．
由于图中显示的小桌陷入的沙子的深度不同，且起始高度高的乙图，小桌陷入的深度深，即砝码具有的重力势能大．由此可得结论：质量相同，高度越高，物体的重力势能越大．
（3）通过乙、丙两图反映出来的信息：起始高度相同；砝码的质量不同．根据控制变量法的思路即可确定该实验要探究的是物体的重力势能与质量的关系．
故答案为：（1）观察桌子陷入沙子的深度；（2）质量相同，高度越高，物体的重力势能越大；（3）物体重力势能的大小与物体质量的关系．