Question

13．某實驗小組同學(xué)找來一些實驗器材，研究重力勢能的大小與哪些因素有關(guān)．他們利用帶有四個鐵釘?shù)男》阶�、沙箱及質(zhì)量不同的圓柱體和正方體設(shè)計并進行了如圖所示實驗．
（1）實驗中通過觀察方桌陷入沙中的深淺來判斷物體重力勢能的大小．
（2）要探究重力勢能的大小與高度的關(guān)系應(yīng)選擇圖甲和乙進行比較．
（3）圖乙和圖丙探究的問題是高度相同時，物體重力勢能與質(zhì)量的關(guān)系
（4）本實驗所用的主要實驗方法是轉(zhuǎn)換法和控制變量法．

Answer 1

分析 （1）該實驗采用轉(zhuǎn)換法，通過觀察方桌陷入沙中的深淺來判斷物體重力勢能的大��；
（2）當(dāng)探究重力勢能與高度的關(guān)系時，必須保證物體的質(zhì)量相等；
（3）圖乙和圖丙中物體的質(zhì)量不同，但高度相同，所以探究的問題是重力勢能大小與質(zhì)量的關(guān)系．
（4）分析圖示實驗，然后確定所用的實驗方法．

解答 解：
（1）重力勢能的大小無法直接觀察到，所以采用轉(zhuǎn)換法，通過觀察方桌陷入沙中的深淺來判斷重力勢能的大��；
（2）如果探究重力勢能與高度的關(guān)系，必須保證物體的質(zhì)量相等，而圖1和圖2使用的是同一物體，從不同高度落下，通過探究可得質(zhì)量相等時，物體越高，重力勢能越大；
（3）由圖可知，圖乙和圖丙中物體不同，即質(zhì)量不同，但是從同一高度落下，所以探究的問題是高度相同時，重力勢能的大小與質(zhì)量的關(guān)系．
（4）本實驗中主要采用的科學(xué)研究方法：轉(zhuǎn)換法和控制變量法．
故答案是：
（1）方桌陷入沙中的深淺；（2）甲；乙；（3）高度相同時，物體重力勢能與質(zhì)量的關(guān)系；（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(guān)系的實驗，考查了轉(zhuǎn)換法和控制變量法在該實驗中的應(yīng)用．