被舉高的物體具有重力勢能,小李猜想。
猜想一:重力勢能的大小可能與物體的高度有關。
猜想二:重力勢能的大小可能與物體的質量有關。
為了驗證猜想,小李進行了如圖所示的實驗,讓物體下落沖擊小桌,小桌的桌腿是三根釘子,并輕放在沙筒內平整的沙面上。兩物體m、M為同種材料制成的實心圓柱體,且m<M,①②③④四次實驗中使用的為同一小桌和沙筒。實驗數(shù)據(jù)如表格所示。
步驟 |
下落方式 |
小桌下陷深度 |
① |
? |
5cm |
② |
10cm |
③ |
15cm |
④ |
以初速v向下扔 |
15cm |
(1)表格中“?”處物體的下落方式為:
由靜止開始自由下落
由靜止開始自由下落
(選填“由靜止開始自由下落”或“以初速v向下扔”)。
(2)完成步驟①后,他應
A
A
(選填“A”或“B”)。
A.拿起小桌和物體,整平沙面,再將小桌輕放在沙面上,再實施步驟②
B.只輕輕拿起物體,此過程中手不觸碰沙筒里的小桌,再實施步驟②
(3)小李的同桌小沈認為:為了使實驗操作更簡單,可以撤去小桌子,讓物體直接沖擊沙箱的沙面,觀察沙子的凹陷深度即可判斷物體重力勢能大小。小李認為小沈的觀點不正確,他的理由是:
兩物體的底面積不同,會影響沙子凹陷深度
兩物體的底面積不同,會影響沙子凹陷深度
。
(4)實驗后,小李對“高空落下的雨滴不會對人造成傷害”感到好奇。他通過查閱資料知道:雨滴從高空落下的過程中,受到的空氣阻力與雨滴速度的平方成正比,所以雨滴下落時先加速,達到最大速度后,雨滴再勻速落向地面。雨滴下落過程中機械能
減小
減小
(選填“增大”、“不變”或“減小”)。對于下落的雨滴不傷人的現(xiàn)象,小李將進一步探究。