Question

【题目】某兴趣小组提出了利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置（如图所示）与所需器材（斜面、木块、不同质量的小钢球）来探究“影响重力势能大小的因素”的设想．请你帮助完成如下实验方案：
（1）实验中通过观察的大小，来判断小球重力势能的大小．
（2）本实验中若水平面绝对光滑则不能得出结论，原因是 ．
（3）实验中为了探究重力势能与物体的质量的关系，要选用上述图 ， 具体的操作方法是让小球从（填“相同”或“不相同”）的高度由静止滚下．
（4）为了探究重力势能与物体的高度的关系，要选用上述图 ， 具体的操作方法是让小球从（填“相同”或“不同”）的高度由静止滚下．
（5）通过比较分析可以得出的结论是 ．

Answer 1

【答案】
（1）木块被推出的距离
（2）小球与木块将会做匀速直线运动
（3）乙；相同
（4）甲；不同
（5）重力势能的大小与物体的质量和高度有关
【解析】解：（1）在该实验中我们用到了转换的方法，即将小球重力势能的大小转化为其对木块做功的多少来比较，即小球推动木块越远，其对木块所做的功就越多，即具有的重力势能就越大；反之就越少；（2）若水平面绝对光滑，根据牛顿第一定律，小球和木块将永远一直运动下去，没有运动距离的远近之分，不能达到比较距离来比较重力势能的目的；（3）为了探究重力势能与质量的关系，实验中采用质量不同的小球，在探究过程中要注意保持物体从同一高度由静止滚下；所以应选择乙图进行实验；（4）若要探究物体重力势能大小与物体高度的关系，则需让同一小球从不同高度滚下，所以应选择甲图进行实验；（5）通过比较分析可以得出的结论是：重力势能的大小与物体的质量和高度有关． 所以答案是：（1）木块被推出的距离；（2）小球与木块将会做匀速直线运动；（3）乙；相同；（4）甲；不同；（5）重力势能的大小与物体的质量和高度有关．