Question

在“動手動腦學物理”課外實踐活動中，小華想探究“重力勢能與哪些因素有關”，他做出以下猜想：

A．物體重力勢能的大小可能與物體被舉高的高度有關；

B．物體重力勢能的大小可能與物體的質量有關．

老師給小華提供了質量不同的兩個小鋼球和裝滿松軟細沙子的木箱，小華按如圖情景進行實驗：每次都將木箱中的細沙抹平，再讓小鋼球從距地面H高處由靜止釋放，小鋼球砸進細沙并陷入其中，測出小鋼球在細沙中下陷的深度d和釋放前小鋼球的高度H．下表是他實驗過程的數據記錄：

實驗序號	小鋼球質量m/g	釋放前小鋼球高度H/cm	小鋼球在細沙中下陷的深度d/cm
1	50	60	1.6
2	50	80	1.8
3	50	100	2.4
4	100	100	4.1

（1）分析表中2、3兩次實驗，小華可以得到的結論是：

（2）實驗中小鋼球的重力勢能無法直接觀察，小華是根據小鋼球在細沙中

來間接判斷出小鋼球重力勢能的大小，這種探究方法稱為轉換法．下列四個研究實例中，也用到了該探究方法的是

A．認識電流時，用水流進行類比；

B．根據磁場對磁體有力的作用來認識磁場；

C．在學習蒸發和沸騰時，通過比較得出蒸發和沸騰的異同點；

D．在研究動能的影響因素時，比較木塊被鋼球推出的距離判斷銅球動能的大小

Answer 1

（1）質量一定時，物體被舉得高度越高，物體的重力勢能越大；（2）凹陷的程度，B、D

【解析】

試題分析：從表格中可以看出，2、3兩次實驗時小球的質量均為50g，釋放前小鋼球的高度第2次是80cm，第3次是100cm，而小鋼球在細沙中下陷的深度第2次是1.8cm，第3次是2.4cm，所以可得出結論為質量一定時，物體被舉得高度越高，物體的重力勢能越大；（2）本實驗中小鋼球的重力勢能無法直接觀察，利用了物理學中的轉化法，即把小鋼球的重力勢能大小轉化成陷入細沙的深度，故答案為凹陷的程度；物理實驗中認識電流時，用水流進行類比，利用了類比法；根據磁場對磁體有力的作用來認識磁場，利用了轉化法；在學習蒸發和沸騰時，通過比較得出蒸發和沸騰的異同點，利用了比較法；在研究動能的影響因素時，比較木塊被鋼球推出的距離判斷銅球動能的大小，即把動能大小轉化成推木塊的遠近，利用了轉化法；故答案選B、D。

考點：實驗研究方法