如图所示是研究重力势能的大小与哪些因素有关的一种实验装置。某小组同学每次都让重锤从高处由静止下落,砸到铁钉上。他们观察到:在不同情况下,铁钉进入泡沫塑料的深度不同,深度越大,表明重锤对铁钉做的功越大,即重锤具有的重力势能越大。他们用m表示重锤的质量,H表示重锤升起的高度,h表示铁钉进入泡沫塑料的深度,并将实验数据详细记录在下面的表格中。
实验序号 | 重锤质量 m/kg |
重锤升起 高度H/m |
铁钉进入泡沫塑料 深度h/m |
1 | 0.1 | 0.6 | 0.024 |
2 | 0.1 | 0.9 | 0.030 |
3 | 0.2 | 0.3 | 0.024 |
4 | 0.2 | 0.6 | 0.035 |
5 | 0.3 | 0.3 | 0.030 |
6 | 0.3 | 0.4 | 0.035 |
在质量相同的情况下,举得越高的物体,具有的重力势能就越大
在质量相同的情况下,举得越高的物体,具有的重力势能就越大
。(2)分析比较实验序号
1与4(或3与5)
1与4(或3与5)
的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:在高度相同的情况下,物体的质量越大,具有的重力势能就越大。(3)进一步综合分析比较实验序号1与3,2与5或4与6中的实验数据,可得出的结论是:
物体的质量与举起的高度的乘积相等时,物体具有相同的重力势能,对铁钉做的功也相同
物体的质量与举起的高度的乘积相等时,物体具有相同的重力势能,对铁钉做的功也相同
。(4)进一步综合分析比较实验序号1与3、2与5和4与6中的实验数据,可得出的结论是:
物体的质量与高度的乘积越大,具有的重力势能越大,做的功也越大
物体的质量与高度的乘积越大,具有的重力势能越大,做的功也越大
。【答案】在质量相同的情况下,举得越高的物体,具有的重力势能就越大;1与4(或3与5);物体的质量与举起的高度的乘积相等时,物体具有相同的重力势能,对铁钉做的功也相同;物体的质量与高度的乘积越大,具有的重力势能越大,做的功也越大
【解答】
【点评】
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发布:2024/5/17 8:0:8组卷:114引用:2难度:0.5
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1.某实验小组的同学研究物体重力势能的大小与哪些因素有关.他们利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的圆柱体设计并进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察 来判断物体重力势能的大小。
(2)要探究重力势能大小与高度的关系,应选择 两图所示的实验进行分析比较。
(3)图乙和图丙所示的实验探究的是重力势能大小与 的关系,若图丙中小方桌下陷更深,则可初步得到的结论是 。发布:2024/7/24 8:0:9组卷:3引用:0难度:0.5 -
2.如图所示,在“探究影响重力势能大小的因素”实验中,有三个实心的、大小相同的铁球A、铁球B和塑料球C,球A、C离沙地高度相同。现让三个球同时由静止释放,球落到沙地上的状态如图中虚线球所示。
(1)根据A、B、C三个小球在沙地中下陷的深度可以判断出释放前小球 的做功本领最大;
(2)比较球A、C可得出重力势能大小与 的关系;
(3)若不计空气阻力,小球在空中下落时机械能 选(填“守恒”或“不守恒”);
(4)小球在下落过程中,重力会对小球做功,则重力对小球做功大小与时间关系图应是 。发布:2024/8/5 8:0:8组卷:150引用:3难度:0.5 -
3.沈仔细同学在研究“影响重力势能大小的因素”时,提出了如下猜想:
猜想一:重力势能的大小可能与物体的质量有关;
猜想二:重力势能的大小可能与物体所在的高度有关;
猜想三:重力势能的大小可能与物体的体积有关。
他为了验证猜想,准备了如下实验器材:花泥(易产生塑性形变)若干块,体积相同、质量为m的小球3个和质量为2m、3m的小球各一个;体积不同的小球3个。将它们分别从不同位置由静止释放,小球陷入花泥里的深度情况如图所示。请你完成下列内容。
(1)本实验中,小球的重力势能大小是通过观察 来反映的;
(2)分析A、B、C球的实验现象,可得出结论:;
(3)为了验证猜想二,他应分析 (填写字母)三球的实验现象;
(4)为了验证猜想三,沈仔细同学正确操作,F球、G球和H球的质量应该 (选填“相同”或“不同”);实验后根据图乙的现象,由此可知物体重力势能的大小与物体的体积 (选填“有关”或“无关”)。发布:2024/7/15 8:0:9组卷:386引用:9难度:0.7