在研究“物体的重力势能与哪些因素有关的实验中.让两个质量不相等的铁块A和B从空中同一高度由静止释放.撞击相同的木桩.陷入沙坑中的情况如图所示．(1)在此实验中.我们是通过观察木桩陷进沙坑的深度木桩陷进沙坑的深度来比较各铁块重力势能的大小的．(2)A和B质量的关系是mA＜＜mB．(3)由实验可以得出:重力势能的大小与质量质量有关．题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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在研究“物体的重力势能与哪些因素有关”的实验中，让两个质量不相等的铁块A和B从空中同一高度由静止释放，撞击相同的木桩，陷入沙坑中的情况如图所示．
（1）在此实验中，我们是通过观察

木桩陷进沙坑的深度

来比较各铁块重力势能的大小的．
（2）A和B质量的关系是m_A

＜

m_B．
（3）由实验可以得出：重力势能的大小与

质量

有关．

分析：本题是把铁块的重力势能转化成木桩陷进沙坑的深度来比较各铁块重力势能的大小的，这种研究问题的方法叫转换法，让两铁块的高度一样，是利用的控制变量法．

解答：解：铁块的重力势能越大，则木桩陷进沙坑的深度越深，由图可知，B把木桩打进沙坑里的深度比A深，所以B的重力势能比A大，由于它们的高度相同，只有质量不同，所以重力势能的大小与质量有关，质量越大，重力势能越大；
故答案为：（1）木桩陷进沙坑的深度，（2）＜，（3）质量．

点评：解决此类问题时，通常是利用转换法和控制变量法来探究物体的重力势能的大小与质量和高度的关系．

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科目：初中物理 来源： 题型：

（2012?乐山）小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与什么因素有关？”的实验步骤如下：

（1）将质量为m的小球从光滑斜面上的A处静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示．
（2）将质量为m的小球从光滑斜面上的B处静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示．
（3）将质量为2m的小球从光滑斜面上的B处静止释放，滚下后与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图丙所示．
根据上述三次实验，回答下列问题：
①实验中小球动能的大小是通过观察比较

木块在水平面上移动的距离

反映出来的，这里用到了物理学研究问题的一种

转换

方法（选填“直接测量”、“放大”或“转换”）；
②为了探究动能的大小与物体运动速度的关系，应选用

甲乙

两个图来分析，并由此得出的实验结论是

质量相同的物体，速度越大，动能越大

；
③分析乙、丙两图，得到的实验结论是

速度相同的物体，质量越大，动能越大

；其中小球在光滑斜面上从B处滚到底端的过程中，小球的

重力势

能转化为

动

能．

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科目：初中物理 来源： 题型：

（2013?青岛）回顾实验和探究（请将下列实验报告中的空缺部分填写完整）
（1）探究影响压力作用效果的因素：
（2）探究影响动能大小的因素：

过程	小雨提出这个研究问题后，想到可能与压力大小和受力面积有关，于是他做了如图三次实验，其中：他通过乙、丙乙、丙两图所示的实验研究了压力作用效果和受力面积的关系．最终，他得出结论并建构出压强的概念．
作图	请在丙图中画出小桌的受力示意图．
方法	通过观察小桌下陷的深度来比较压力作用效果的大小，这里运用了转换转换法．
程序	提出问题-猜想- 进行实验与收集证据进行实验与收集证据 -得出结论．

过程	如图，三次实验要让小球由静止静止状态开始滚下．乙、丙两次实验，研究的是动能大小与速度速度的关系．小球沿斜面滚下过程中，它的重力势重力势能主要转化为动动能．
作图	请在甲图中画出小球滚下的受力示意图．
问题讨论	如果在甲中将物体A去掉，在水平面依次铺上毛巾、棉布、木板，使小球在平面上所受阻力越来越小，小球速度将减小得越来越慢慢．

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科目：初中物理 来源： 题型：

（2011?朝阳）某物理兴趣小组研究“力对运动的影响”及“影响摩擦力的因素”．如图，三个滑道的斜面部分完全相同，水平部分材质不同（毛巾、棉衣、木板）．三个相同的小木块分别从三个滑道的同一高度O处从静止释放，在水平面滑行至停止的距离s_BC＜s_BD＜s_BF．

（1）控制其他因素均相同，只体现“滑道材质”与“滑行距离”的关系，这种研究方法属于

控制变量

法．
（2）三种滑行的初始段OB均相同，从能量转化的角度分析，从静止释放时，三木块的

重力势

能相同，滑到水平部分左端B处时

动

能相同，则它们的速度

相同

．
（3）在该实验时，三木块在水平面部分所受摩擦力的大小关系f_BC

＞

f_BD

＞

f_BF（填不等号），这个实验只能说明物体所受摩擦力与

接触面（或支持面）的粗糙程度

有关．
（4）结合上述实验，推测和猜想：如果滑道水平部分绝对光滑，小木块将做

匀速直线运动（或匀速运动下去，或永远运动下去，或滑行无限远）

．

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科目：初中物理 来源： 题型：

探究影响动能大小的因素：

过程	如图，三次试验都要让小球由静止静止状态开始滚下．乙、丙两次实验，研究的是动能大小与速度速度的关系．小球沿斜面下滚的过程中，它的重力势重力势能主要转化为动动能．
作图	请在甲图中画出小球滚下时的受力示意图．
问题讨论	如果在甲中将物体A去掉，在水平面依次铺上毛巾、棉布、木板，使小球在平面上所受阻力越来越小，小球速度减小的越来越慢慢．

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科目：初中物理 来源： 题型：

小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关．

（1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示．
（2）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示，分析上述甲、乙两组实验，回答以下问题：
A、如图乙所示，实验时让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的

速度

．此过程中小球的

重力势

能转化为小球的动能；
B、选用如图甲探究的是动能与

速度

的关系，得出的结论是：

质量相同时，物体运动的速度越大，动能越大

．
C、选用如图乙探究的是动能与

质量

的关系，得出的结论是：

速度相同时，质量越大，动能越大

．
D、物理研究方法有许多，如等效替代法、转化法、类比法、控制变量法；本实验中运用了两种研究方法，一是转化法、就是用纸盒移动的距离长短来表示小球动能的大小，二是

控制变量

法．

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