Question

【題目】某興趣小組提出了利用“研究動能的大小與哪些因素有關”的實驗裝置（如圖所示）與所需器材（斜面、木塊、不同質量的小鋼球）來探究“影響重力勢能大小的因素”的設想．請你幫助完成如下實驗方案：
（1）實驗中通過觀察的大小，來判斷小球重力勢能的大小．
（2）本實驗中若水平面絕對光滑則不能得出結論，原因是 ．
（3）實驗中為了探究重力勢能與物體的質量的關系，要選用上述圖 ， 具體的操作方法是讓小球從（填“相同”或“不相同”）的高度由靜止滾下．
（4）為了探究重力勢能與物體的高度的關系，要選用上述圖 ， 具體的操作方法是讓小球從（填“相同”或“不同”）的高度由靜止滾下．
（5）通過比較分析可以得出的結論是 ．

Answer 1

【答案】
（1）木塊被推出的距離
（2）小球與木塊將會做勻速直線運動
（3）乙；相同
（4）甲；不同
（5）重力勢能的大小與物體的質量和高度有關
【解析】解：（1）在該實驗中我們用到了轉換的方法，即將小球重力勢能的大小轉化為其對木塊做功的多少來比較，即小球推動木塊越遠，其對木塊所做的功就越多，即具有的重力勢能就越大；反之就越少；（2）若水平面絕對光滑，根據牛頓第一定律，小球和木塊將永遠一直運動下去，沒有運動距離的遠近之分，不能達到比較距離來比較重力勢能的目的；（3）為了探究重力勢能與質量的關系，實驗中采用質量不同的小球，在探究過程中要注意保持物體從同一高度由靜止滾下；所以應選擇乙圖進行實驗；（4）若要探究物體重力勢能大小與物體高度的關系，則需讓同一小球從不同高度滾下，所以應選擇甲圖進行實驗；（5）通過比較分析可以得出的結論是：重力勢能的大小與物體的質量和高度有關． 所以答案是：（1）木塊被推出的距離；（2）小球與木塊將會做勻速直線運動；（3）乙；相同；（4）甲；不同；（5）重力勢能的大小與物體的質量和高度有關．