在研究“影響重力勢能大小的因素”時，同學提出了如下猜想：
猜想一：重力勢能的大小可能與物體的質量有關；
猜想二：重力勢能的大小可能與物體所在的高度有關；
猜想三：重力勢能的大小可能與物體的運動路徑有關。
他為了驗證猜想，準備了如下實驗器材：花泥（易產生塑性形變）若干塊，刻度尺一把，體積相同、質量為m的小球3個和質量為2m的小球一個。所用實驗裝置如圖甲、乙所示。
為驗證猜想，他首先讓質量分別為m、2m的小球A、B從距花泥表面高H處由靜止下落，測得A、B小球陷入花泥的深度分別為h₁和h₂，如圖甲所示；然后讓質量為m的小球C從距花泥表面高3H處由靜止下落，質量為m的小球D從距花泥表面高3H的光滑彎曲管道上端由靜止滑入，最后從管道下端豎直落下（球在光滑管道中運動的能量損失不計）。測得C、D小球陷入花泥的深度均為h₃，且h₁＜h₂＜h₃。請你完成下列內容：
（1）本實驗是通過觀察
小球陷入花泥中的深度
小球陷入花泥中的深度
來判斷重力勢能大小的；
（2）分析圖甲所示的實驗現(xiàn)象，可得出結論：當物體的運動路徑、
高度
高度
相同時，
質量
質量
越大，重力勢能越大；
（3）分析圖乙所示的實驗現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)兩球運動的路徑不同，但陷入花泥的深度相同，由此可知物體的重力勢能與物體運動的路徑
無關
無關
（選填“有關”或“無關”）；
（4）比較
AC
AC
兩球，可得出結論：當物體質量相同時，高度越高，物體具有的重力勢能越大；
（5）小球在光滑管道中下落時（陷入花泥前），將重力勢能轉化為
動
動
能。

【答案】小球陷入花泥中的深度；高度；質量；無關；AC；動

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/6/4 8:0:5組卷：121引用：1難度：0.5

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2．小夏同學在體育活動中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況受到啟發(fā)，并產生了如下猜想
猜想一：物體的重力勢能與物體的質量有關；
猜想二：物體的重力勢能與物體的下落高度有關；
猜想三：物體的重力勢能與物體的運動路徑有關。
為此小夏設計了如圖所示的實驗：用大小、形狀相同的A、B、C、D四個鉛球分別從距離沙坑表面某高度處靜止釋放，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（球在光滑管道中運動的能量損失不計）
實驗數據如下表：

實驗序號鉛球代號鉛球質量/g 下落高度/m 陷入沙面的深度/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

（1）本實驗中，采用的研究問題的方法是
。（寫出一種方法即可）
（2）本實驗中，鉛球的重力勢能大小是通過
來反映的。
（3）為驗證猜想二，應比較
（填實驗序號），得到的結論是：
。
（4）比較③④，得到的結論是
。
（5）經進一步實驗和分析，小夏大膽給出重力勢能（Ep）的表達式“E=mgh”，并去辦公室詢問了老師，得以證實，小夏高興不已，回到教室后，根據學過的知識又算出了各小球落到沙坑表面的動能，其中B球的動能為
J.（忽略空氣阻力，g=10N/kg）

發(fā)布：2024/9/12 2:0:8組卷：71引用：4難度：0.5

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