Question

【题目】利用如图所示装置探究“物体的重力势能大小与哪些因素有关”。

将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，θ1＜θ2，已知A球的质量小于B球的质量。

（1）如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的质量　_______（选填“有关”或“无关”）。

（2）如图甲、乙所示，观察到B球能将木块C撞得更远。由此可得出结论：高度相同时，质量大的，重力势能_______（选填“大”或“小”）。

（3）比较图乙、图丙，观察丙图中B球能将木块C撞得更远。由此可得结论：______相同时，高度越高，重力势越大。

Answer 1

【答案】无关 大 质量

【解析】

（1）比较甲乙两图的速度和质量的关系便可得出结论；（2）木块被撞出得远，说明小球的重力势能大，根据重力势能大小和质量大小比较，得出重力势能和质量的关系；（3）比较乙丙两图速度的大小，根据小球被撞得距离比较出重力势能的大小，从而得出结论．

(1)甲乙两图中，小球的质量不同，由题意知，摆角相同，小球同时到达竖直位置，说明小球的速度大小与小球的质量无关；(2)由图甲乙可知两小球摆动高度相同，因为mA<mB，B球能将木块c撞得更远，说明B球的重力势能更大，因此可得高度相同时，体质量越大，重力势能越大；(3)乙丙两图,小球的质量相同,丙图中小球摆动高度高即，所以丙图小球的重力势能更大，观察丙图中B球能将木块C撞得更远，说明在质量相等时，高度越高，重力势能越大。