Question

【题目】在探究重力势能与什么因素有关时，同学们经过讨论，提出如下猜想：重力势能的大小可能跟物体的质量有关；也可能跟物体的高度有关．下面是小明和小聪关于这个问题讨论后的实验设计．

设计一：让质量为m的物体从不同高度落向插入沙坑中的木桩．

设计二：让质量为m和2m的两个大小不同的物体从同一高度落向插入沙坑中的木桩．

实验发现B比A插入得深，D比C插入得深，如图所示．请解答下列问题：

（1）要探究重力势能与高度的关系应选用________．

（2）根据设计二及实验结果的图示，可得出的结论是________________________________．

Answer 1

【答案】（1）设计一（或甲图） （2）被举物体的高度相同时，物体的质量越大重力势能越大

【解析】（1）由于重力势能同时与物体的质量和高度有关，在研究重力势能与高度的关系时，需要采用控制变量法，使两次实验时物体质量相同进行研究，所以应该选择设计一（或甲图）；

（2）设计二中是物体质量不同，但是从同一高度落下，故其研究的是重力势能与物体质量的关系，通过实验结果可以看出，被举物体的高度相同时，物体的质量越大重力势能越大．