被举高的物体具有重力势能,小明猜想:猜想一:重力势能的大小可能与物体的高度有关;猜想二:重力势能的大小可能与物...
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被举高的物体具有重力势能,小明猜想:
猜想一:重力势能的大小可能与物体的高度有关;
猜想二:重力势能的大小可能与物体的质量有关。
为了验*猜想,小明进行了如图所示的实验,让物体下落冲击小桌,小桌的桌腿是三根钉子,并放置在沙箱的沙面上,m<M,实验数据如表格所示。
(1)他通过观察________来判断物体重力势能的大小;
(2)表格中¾表示:________;
(3)完成步骤①后,他应________(A/B)。
A.拿起小桌和物体,整平沙面,再将小桌轻放在沙面上,再实施步骤②;
B.只轻轻拿起物体,此过程中手不触碰沙箱里的小桌,再实施步骤②。
步骤 | ① | ② | ③ | ④ |
下落方式 | ¾ | 以初速v向下扔 | ||
小桌下陷深度 | 5cm | 10cm | 15cm | 15cm |
(4)关于猜想一,由相关步骤________可得结论:________不变,________。
(5)关于猜想二,由相关步骤________可得结论:________不变,________。
(6)小明对比步骤③④,得出结论:重力势能与物体质量无关,他的观点________(正确/错误)。
【回答】
(1)小桌下陷的深度;(2)自由下落;(3)A;(4)①②;质量;高度越高,重力势能越大;(5)②③;高度;质量越大,重力势能越大;(6)错误。
【解析】(1)从高处下落的物体能对其它物体做功,因此具有重力势能;通过实验可知,小明是通过比较小桌下陷的深度来比较重力势能的大小的,小桌下陷的深度越深,说明物体小桌做的功越多,则物体原来具有的重力势能越大,这用到了转换法;(2)实验步骤:①让质量为m的物体从高度为h处自由落下,记录小桌下陷深度;②让质量为m的物体从高度为2h处自由落下,记录小桌下陷深度;③让质量为M的物体从高度为2h处自由落下,记录小桌下陷深度。所以每次实验都是让物体自由下落以保*物体最初的动能相同(均为0),则表格中¾表示自由下落;(3)完成步骤①后,应该拿起小桌和物体,整平沙面,再将小桌轻放在沙面上,使得每次实验前小桌的位置相同,再实施步骤②,故A正确;(4)要验*猜想一,即要探究重力势能的大小可能与物体的高度有关,需要控制物体的质量相同,改变高度,则由图知步骤①②可以探究,由①②知,在质量相同时,高度越高,小桌下陷越深,物体的重力势能越大;(5)要验*猜想二,即要探究重力势能的大小可能与物体的质量有关,需要控制物体的高度相同,改变质量,则由图知步骤②③可以探究,由②③知,在高度相同时,质量越大,小桌下陷越深,物体的重力势能越大;(6)小明对比步骤③④,得出结论:重力势能与物体质量无关,他的观点是错误的,因为他没有控制下落时的初速度相同。
知识点:动能和势能
题型:实验,探究题
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