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    15．探究“物体的动能与势能”

    （1）在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离．如图1所示．请回答下列问题：
    该实验的目的是研究铁球的动能大小与质量（选填“质量”或“速度”）的关系．该实验铁球的速度是指铁球从斜面由静止滚下到水平面与木块碰撞前（选填“前”、“后”或“前、后均可”）的速度，它是通过高度（选填“高度”或“质量”）来改变的．该实验是通过观察木块被撞后移动的距离，来判断出铁球（“铁球”或“木块”）具有的动能的大小．
    （2）探究物体的重力势能：甲、乙、丙三物体的质量关系为：m甲=m乙＜m丙，木桩起始位置高度相同
    ①比较图2中A、B两木桩扎入沙坑的深度，可以得出的结论是：质量一定时，物体的高度越大，具有的重力势能就越大．
    ②若图2中B、C两木桩扎入沙坑的深度相同，能（选填“能”、“不能”）说明乙、丙的重力势能相同，你的理由是乙、丙物体对木桩做的功相同．

    分析 （1）铁球从同一高度由静止释放，到达斜面底部的速度相同．
    动能大小跟质量和速度有关，在探究动能跟速度关系时，控制质量不变，多次改变速度大小；在探究动能跟质量关系时，控制速度大小不变，多次改变质量大小．
    （2）铁球动能大小通过铁球推动木块运动距离来反映．铁球撞击木块运动，木块运动距离越长，铁球对木块做功越多，铁球的动能越大．

    解答 解：（1）该实验的目的是研究铁球的动能大小与质量的关系，甲图中质量不同的铁球从同一高度由静止释放的目的是铁球到达水平面获得的初速度相同，控制速度大小相等，改变铁球的质量，可以探究动能大小跟质量的关系．
    （2）图2中是研究重力势能的影响因素，因为甲乙质量相同，比较图2中A、B两木桩扎入沙坑的深度，可以得出的结论是：质量一定时，物体的高度越大，具有的重力势能就越大；
    图2中B、C两木桩扎入沙坑的深度相同，说明乙、丙物体对木桩做的功相同，说明乙、丙的重力势能相同．
    故答案为：（1）质量；前；高度；铁球；（2）越大；能；乙、丙物体对木桩做的功相同．

    点评 本题考查了动能和重力势能的相互转化的应用．物体重力势能和动能的相互转化，关键是看物体的速度和高度怎么变化．

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    B．选地面为参照物，乌龟是运动的
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    D．乌龟的平均速度比兔子的平均速度大

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    （1）小明设计的实验是探究小球的动能大小与速度的关系．
    （2）让小球从不同高度滑下是为了速度不同．
    （3）实验中通过观察木块距离 来比较动能大小的．
    （4）假如图中的水平面绝对光滑，则用图中装置不能（选填“能”或“不能”）进行探究动能大小的实验．
    （5）此实验得出的结论是速度越大动能越大．

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    3．如图甲，是“探究平面镜成像特点”的情景：竖立的透明玻璃板下方放一把直尺，直尺与玻璃板垂直；两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上，以A蜡烛为成像物体．
    （1）为便于观察，该实验最好在较黑暗环境中进行（选填“较明亮”或“较黑暗”）；此外，采用透明玻璃板代替平面镜，这样做的目的是便于确定像的位置．
    （2）实验时，小明应在A（填“A”或“B”）侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像．点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像完全重合为止．这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法（选填“控制变量法”或“等效替代法”）．但小虎无论怎么移动B，都不能与A蜡烛的像重合，是因为玻璃板没有竖直放置．
    （3）细心的小芳透过玻璃观察蜡烛A的像时，看到在像B处的后面还有一个较模糊、与像B有部分重叠的像，出现两个像的原因是玻璃板太厚
    （4）如图乙所示，将玻璃板与水平桌面成45°角固定在水平桌面上，让蜡烛A沿着桌面向左做直线运动，将看到蜡烛A在玻璃板后的像竖直向下运动（选填“水平向右”，“水平向左”“竖直向上”或“竖直向下”）
    （5）如图丙的“潜望镜”是平面镜的重点应用之一，小明认为潜望镜成的像与物左右相反，试为他选择一个合理、简便的验证方案②（选填序号）．
    ①绘制光路图来分析．②用潜望镜观察一同学，让他挥动右手，判断像中哪只手在挥动
    ③潜望镜前点燃一支蜡烛，把光屏放在观察口位置成像，观察屏上的像和物的位置关系．

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