某同學(xué)在體育活動中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況猜想到：物體的重力勢能可能與物體的質(zhì)量、下落高度和運(yùn)動路徑有關(guān)。于是設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：用大小、形狀相同的A、B、C、D四個(gè)鉛球，其中A、C、D三球的質(zhì)量為m,B求質(zhì)量為2m,讓A、B兩球從距沙表明高H靜止下落，C球從距沙表面高2H靜止下落，D球從距沙表面高2H的光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直地落下（球在光滑管道中運(yùn)動的能量損失不計(jì)）．實(shí)驗(yàn)測得A、B兩球陷入沙深度分別為h₁和h₂，C、D兩球陷入沙深度均為h₃，且h₁＜h₂＜h₃。

（1）本實(shí)驗(yàn)中，鉛球的重力勢能大小是通過
球陷入沙面的深度
球陷入沙面的深度
來反映的。
（2）比較A、B兩球，發(fā)現(xiàn)B球陷入沙深度更大，由此可得出結(jié)論：當(dāng)下落高度一定時(shí)
質(zhì)量越大，物體重力勢能越大
質(zhì)量越大，物體重力勢能越大
。
（3）比較
A、C
A、C
兩球，發(fā)現(xiàn)C球陷入沙深度更大，由此可得出結(jié)論：當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí)，下落的高度越高，物體的重力勢能越大。
（4）比較C、D兩球，發(fā)現(xiàn)兩球運(yùn)動的路徑不同，但陷入沙深度相同，由此可得出結(jié)論：物體的重力勢能與物體運(yùn)動的路徑
無關(guān)
無關(guān)
（選填：“有關(guān)”或“無關(guān)”）。
（5）小球在下落過程陷入沙面前，將重力勢能轉(zhuǎn)化為
動
動
能，陷入沙中后到小球靜止過程中，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為
內(nèi)
內(nèi)
能。

【答案】球陷入沙面的深度；質(zhì)量越大，物體重力勢能越大；A、C；無關(guān)；動；內(nèi)

【解答】

【點(diǎn)評】

聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。

發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：408引用：3難度：0.5

相似題

2．小夏同學(xué)在體育活動中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況受到啟發(fā)，并產(chǎn)生了如下猜想
猜想一：物體的重力勢能與物體的質(zhì)量有關(guān)；
猜想二：物體的重力勢能與物體的下落高度有關(guān)；
猜想三：物體的重力勢能與物體的運(yùn)動路徑有關(guān)。
為此小夏設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：用大小、形狀相同的A、B、C、D四個(gè)鉛球分別從距離沙坑表面某高度處靜止釋放，其中D球從光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直落下（球在光滑管道中運(yùn)動的能量損失不計(jì)）
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)序號鉛球代號鉛球質(zhì)量/g 下落高度/m 陷入沙面的深度/m

① A 200 0.5 0.1

② B 400 0.5 0.25

③ C 200 1 0.2

④ D 200 1 0.2

（1）本實(shí)驗(yàn)中，采用的研究問題的方法是
。（寫出一種方法即可）
（2）本實(shí)驗(yàn)中，鉛球的重力勢能大小是通過
來反映的。
（3）為驗(yàn)證猜想二，應(yīng)比較
（填實(shí)驗(yàn)序號），得到的結(jié)論是：
。
（4）比較③④，得到的結(jié)論是
。
（5）經(jīng)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)和分析，小夏大膽給出重力勢能（Ep）的表達(dá)式“E=mgh”，并去辦公室詢問了老師，得以證實(shí)，小夏高興不已，回到教室后，根據(jù)學(xué)過的知識又算出了各小球落到沙坑表面的動能，其中B球的動能為
J.（忽略空氣阻力，g=10N/kg）

發(fā)布：2024/9/12 2:0:8組卷：70引用：4難度：0.5

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