Question

18．如圖所示，學習小組的同學在探究“物體的重力勢能的大小跟哪些因素有關”時，設計了設計了以下實驗方案：三個相同的木樁插在沙坑里，露出沙坑的高度相同，如甲圖所示，取三個鐵塊（m_A＜m_B=m_C），從空中不同的高度（h_A=h_B＞h_C）由靜止釋放后撞擊木樁，木樁陷入沙坑，如乙圖所示．
（1）通過觀察木樁陷入沙的深度判斷物體的重力勢能的大�。�可以判斷出甲圖中物體B（選填“A”“B”“C”）的重力勢能最大，因為它對木樁的做功本領最強．
（2）比較A、B情況，說明物體所處的高度相同時，質(zhì)量越大，物體的重力勢能越大．
（3）比較B、C情況，說明物體的質(zhì)量相同時，所處的高度越高，物體的重力勢能越大．
（4）本實驗所采用的科學研究方法是轉(zhuǎn)換法和控制變量法．

Answer 1

分析 （1）本題是把鐵塊的重力勢能轉(zhuǎn)化成木樁陷進沙坑的深度來比較各鐵塊重力勢能的大小的，這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法；
（2）比較A、B找出相同因素和不同因素，根據(jù)木樁陷進沙坑的深度比較重力勢能的大小，結(jié)合控制變量法的思想寫出實驗結(jié)論；
（3）比較B、C找出相同因素和不同因素，根據(jù)木樁陷進沙坑的深度比較重力勢能的大小，結(jié)合控制變量法的思想寫出實驗結(jié)論；
（4）本實驗中主要采用的科學研究方法：轉(zhuǎn)換法和控制變量法．

解答 解：
（1）鐵塊的重力勢能轉(zhuǎn)化為木樁的動能，鐵塊的重力勢能就越大，說明木樁獲得的能量就越多，木樁陷入沙坑越深；
通過乙圖中B鐵塊把木樁砸入沙坑中的深度最大可知，甲圖中物體B的重力勢能最大，因為它對木樁的做功本領最強；
（2）比較A、B，鐵塊所處的高度相同，B鐵塊質(zhì)量大，木樁陷入沙的深度大，因此得出的結(jié)論是：物體所處的高度相同時，質(zhì)量越大，物體的重力勢能越大；
（3）比較B、C，鐵塊質(zhì)量相同，B鐵塊所處的高度大，木樁陷入沙的深度大，因此得出的結(jié)論是：物體的質(zhì)量相同時，所處的高度越高，物體的重力勢能越大；
（4）本題是把鐵塊的重力勢能轉(zhuǎn)化成木樁陷進沙坑的深度來比較各鐵塊重力勢能的大小的，運用了轉(zhuǎn)換法；
在探究影響物體的重力勢能的大小的因素時，運用了控制變量法，所以本實驗中主要采用的科學研究方法：轉(zhuǎn)換法和控制變量法．
故答案為：（1）木樁陷入沙的深度；B；做功；
（2）物體所處的高度相同時，質(zhì)量越大，物體的重力勢能越大；
（3）物體的質(zhì)量相同時，所處的高度越高，物體的重力勢能越大；
（4）轉(zhuǎn)換法和控制變量法．

點評 該題考查了探究重力勢能與質(zhì)量和高度的關系的實驗，考查了轉(zhuǎn)換法和控制變量法在該實驗中的應用．