小吉同學(xué)在探究“重力勢(shì)能的大小與物體的質(zhì)量是否有關(guān)”時(shí)，所用的實(shí)驗(yàn)器材有：質(zhì)量不同的金屬球若干、尖桌腿的小桌、細(xì)沙和塑料盆、支架（橫桿D可左右移動(dòng)，底座ABC可伸縮）。小吉固定實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
（1）該實(shí)驗(yàn)可以通過(guò)判斷 桌子陷入沙子的深度桌子陷入沙子的深度來(lái)判斷出金屬球重力勢(shì)能的大小。依據(jù)是：金屬球?qū)π∽?做功做功越多，金屬球具有的重力勢(shì)能就越大。
（2）小吉在D點(diǎn)懸掛不同質(zhì)量的金屬球，讓它們從同一高度靜止下落，他發(fā)現(xiàn)當(dāng)金屬球達(dá)到一定質(zhì)量時(shí)，支架倒了下來(lái)。他分析了支架倒下來(lái)的原因，并測(cè)量了以下的數(shù)據(jù)：支架質(zhì)量2kg；AB間距離10cm；AC間距離25cm；CD間距離10cm；整個(gè)支架受到重力的作用線經(jīng)過(guò)B點(diǎn)。為了防止支架倒下，請(qǐng)你計(jì)算金屬球的質(zhì)量最大不能超過(guò)多少 3kg3kg。
（3）探究過(guò)程中，在不增加器材的條件下，可以采用哪些方法使D點(diǎn)懸掛的金屬球的質(zhì)量盡可能大一些 將底座ABC向右伸長(zhǎng)或橫桿D向左移動(dòng)將底座ABC向右伸長(zhǎng)或橫桿D向左移動(dòng)。（寫(xiě)出一種方法即可）
【考點(diǎn)】探究影響勢(shì)能大小的因素．
【答案】桌子陷入沙子的深度；做功；3kg；將底座ABC向右伸長(zhǎng)或橫桿D向左移動(dòng)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：4引用：1難度：0.5
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1．小明在體育活動(dòng)中，觀察鉛球下落陷入沙坑的深度情況產(chǎn)生了如下猜想。
猜想一：物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量有關(guān)
猜想二：物體的重力勢(shì)能與物體的下落高度有關(guān)
猜想三：物體的重力勢(shì)能與物體的運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)
為此他設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：用大小、形狀相同的A、B、C、D四個(gè)鉛球分別從距離沙坑表面某高度處?kù)o止釋放，其中D球從光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直落下（球在光滑管道中運(yùn)動(dòng)的能量損失不計(jì)）。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：
（1）為驗(yàn)證猜想二，應(yīng)比較 （填實(shí)驗(yàn)序號(hào)），得到的結(jié)論是：當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí)，下落的高度越高，物體的重力勢(shì)能越大。實(shí)驗(yàn)序號(hào) 鉛球代號(hào) 鉛球質(zhì)量/g 下落高度/m 陷入沙中的深度/m ① A 200 0.5 0.1 ② B 400 0.5 0.25 ③ C 200 1 0.2 ④ D 200 1 0.2
（2）由B、C兩球不能探究重力勢(shì)能的大小與質(zhì)量的關(guān)系，理由是 。
（3）比較C、D兩球，發(fā)現(xiàn)兩球運(yùn)動(dòng)的路徑不同，但陷入沙中深度相同，由此可得出結(jié)論：。
（4）實(shí)際情況下，管道還是粗糙的，摩擦力會(huì)導(dǎo)致小球D陷入沙子中的深度變小。在力學(xué)分析時(shí)，例如某一個(gè)力相對(duì)非常小，對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)影響不大時(shí)，物理學(xué)中經(jīng)常采用忽略次要因素，建立理想模型的方法來(lái)研究問(wèn)題。為了使管道對(duì)鉛球的摩擦力成為“次要因素”，除了使用更光滑的管道之外，本實(shí)驗(yàn)可以選用質(zhì)量更 （填“大”或“小”）的小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。發(fā)布：2024/8/5 8:0:8組卷：6引用：1難度：0.5 -
2．被舉高的物體具有重力勢(shì)能，小李猜想。
猜想一：重力勢(shì)能的大小可能與物體的高度有關(guān)。
猜想二：重力勢(shì)能的大小可能與物體的質(zhì)量有關(guān)。
為了驗(yàn)證猜想，小李進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，讓物體下落沖擊小桌，小桌的桌腿是三根釘子，并輕放在沙筒內(nèi)平整的沙面上。兩物體m、M為同種材料制成的實(shí)心圓柱體，且m＜M，①②③④四次實(shí)驗(yàn)中使用的為同一小桌和沙筒。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表格所示。
（1）表格中“？”處物體的下落方式為：（選填“由靜止開(kāi)始自由下落”或“以初速v向下扔”）。步驟 下落方式 小桌下陷深度 ① ？ 5cm ② 10cm ③ 15cm ④ 以初速v向下扔 15cm
（2）完成步驟①后，他應(yīng) （選填“A”或“B”）。
A．拿起小桌和物體，整平沙面，再將小桌輕放在沙面上，再實(shí)施步驟②
B．只輕輕拿起物體，此過(guò)程中手不觸碰沙筒里的小桌，再實(shí)施步驟②
（3）小李的同桌小沈認(rèn)為：為了使實(shí)驗(yàn)操作更簡(jiǎn)單，可以撤去小桌子，讓物體直接沖擊沙箱的沙面，觀察沙子的凹陷深度即可判斷物體重力勢(shì)能大小。小李認(rèn)為小沈的觀點(diǎn)不正確，他的理由是：。
（4）實(shí)驗(yàn)后，小李對(duì)“高空落下的雨滴不會(huì)對(duì)人造成傷害”感到好奇。他通過(guò)查閱資料知道：雨滴從高空落下的過(guò)程中，受到的空氣阻力與雨滴速度的平方成正比，所以雨滴下落時(shí)先加速，達(dá)到最大速度后，雨滴再勻速落向地面。雨滴下落過(guò)程中機(jī)械能 （選填“增大”、“不變”或“減小”）。對(duì)于下落的雨滴不傷人的現(xiàn)象，小李將進(jìn)一步探究。發(fā)布：2024/8/7 8:0:9組卷：17引用：1難度：0.5 -
3．某物理實(shí)驗(yàn)小組在探究“影響重力勢(shì)能大小的因素”時(shí)，提出了如下猜想：
猜想一：重力勢(shì)能的大小可能與物體的質(zhì)量有關(guān)；
猜想二：重力勢(shì)能的大小可能與物體所在的高度有關(guān)；
猜想三：重力勢(shì)能的大小可能與物體的體積有關(guān)。
實(shí)驗(yàn)中用到的小球，A、B、C球體積均為V，D球體積為2V，A、C、D球質(zhì)量均為m,B球質(zhì)量為2m。實(shí)驗(yàn)時(shí)均讓小球從圖中高度自由下落，記錄小球下降到最低點(diǎn)時(shí)彈簧的長(zhǎng)度，所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。請(qǐng)你根據(jù)圖中實(shí)驗(yàn)情景完成下列問(wèn)題：
（1）為驗(yàn)證猜想一，可以通過(guò)比較 兩球的實(shí)驗(yàn)。
（2）通過(guò)本實(shí)驗(yàn)可知，猜想 是正確的。
（3）小科認(rèn)為利用這套實(shí)驗(yàn)裝置，還可以探究影響動(dòng)能大小的因素，比如通過(guò)比較A、C兩球?qū)嶒?yàn)，可以探究 對(duì)動(dòng)能大小的影響。發(fā)布：2024/12/28 15:0:1組卷：71引用：5難度：0.5
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