Question

為探究重力勢能的大小與什么因素有關，小明利用帶有四個鐵釘的小方桌、沙箱及質量不同的重物設計并進行了如圖所示實驗．
（1）實驗中通過觀察______來判斷物體重力勢能的大小．
（2）要探究重力勢能大小與高度的關系應選擇圖______和圖______進行分析比較．
（3）圖2和圖3探究的問題是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）該實驗采用轉換法，通過觀察方桌陷入沙中的深淺來判斷物體重力勢能的大小；
（2）當探究重力勢能與高度的關系時，必須保證物體的質量相等；
（3）圖2和圖3中物體的質量不同，但高度相同，所以探究的問題是重力勢能大小與質量的關系．
解答：解：（1）重力勢能的大小無法直接觀察到，所以采用轉換法，通過觀察方桌陷入沙中的深淺來判斷重力勢能的大小；
（2）如果探究重力勢能與高度的關系，必須保證物體的質量相等，而圖1和圖2使用的是同一物體，從不同高度落下，所以可以實現探究目的；
（3）由圖可知，圖2和圖3中物體不同，即質量不同，但是從同一高度落下，所以探究的問題是高度相同時，重力勢能的大小與質量的關系．
故答案是：（1）方桌陷入沙中的深淺；（2）1；2；（3）高度相同時，重力勢能的大小與質量的關系．
點評：該題考查了探究重力勢能與質量和高度的關系的實驗，考查了轉換法和控制變量法在該實驗中的應用．