小华同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下两个因素有关:①物体高度;②物体质量的大小.为了证明自己的猜想,首先决定对因素①进行验证,他想橡皮泥平铺在水平面上,让小球从不同高度自由下落,记录结果如下表所示.
(1)小华同学可以依据 ________判断重力势能的大小.
(2)本实验的结论是 ________.
(3)若想对因素②进行验证,你认为实验中应控制 ________相等.
(4)要想使体积相等的实心塑料球和铅球的重力势能一样大,你有什么简单易的措施吗?________.
试题答案
解:(1)从表中数据可以分析得到:重力势能越大,橡皮泥凹陷的程度越大;
(2)本实验中是控制物体的质量相同,改变了物体的高度,观察橡皮泥凹陷的程度,得到重力势能的大小;
(3)若想验证质量与重力势能的关系必须控制物体的高度相同;
(4)因为重力势能与物体的质量和高度有关,体积相等的实心塑料球和铅球的质量不同,铅球的质量大于塑料球的质量,所以想使它们的重力势能一样大,可以让塑料球的位置高一些,铅球的位置低一些.
故答案为:
(1)橡皮泥凹痕程度;
(2)质量相同,高度越高重力势能越大;
(3)高度;
(4)塑料球的位置高一些,铅球的位置低一些.
试题解析
(1)重力势能的大小跟物体的质量和被举的高度有关;
对于质量相同的物体,高度越高,其重力势能越大;
对于高度相同的物体,质量越大,其重力势能越大.
(2)重力势能的大小与多个因素有关,应采用控制变量法;
重力势能的大小目前不能计算,只能采用定性的分析从而获取它们之间的关系;
为了比较重力势能的大小,可以通过物体对外做功的情况反映,即观察橡皮泥凹痕程度,这种方法称为转换法.
点评:考查了重力势能与什么因素有关,注意实验中的研究方法:控制变量法、转换法.
