Question

（2013?安陽二模）如圖是研究物體的重力勢能與哪些因素有關(guān)的實驗．圖中三個相同的木樁被從空中靜止釋放的鐵塊A、B、C撞擊后陷入沙坑的情況，在此實驗中，m_A=m_C＜m_B，鐵塊所處的初始高度h_A=h_B＜h_C．
（1）為探究“重力勢能大小與物體的質(zhì)量的關(guān)系”，應(yīng)對比

A、B

兩鐵塊的撞擊實驗，得到的結(jié)論是：

具有相同高度的物體，質(zhì)量越大，重力勢能越大

．
（2）為探究“重力勢能大小與物體被舉起的高度的關(guān)系”，應(yīng)對比

A、C

兩鐵塊的撞擊實驗，得到的結(jié)論是：

在質(zhì)量相同時，物體被舉得越高，重力勢能越大

．
（3）本實驗中金屬塊重力勢能的大小無法直接觀察，我們是通過觀察比較木樁被打進(jìn)沙坑的深度來間接比較的．下列四個研究實例中，同樣用到此研究方法的是

B

A．認(rèn)識電流時，用水流進(jìn)行類比
B．通過吸引小鐵釘?shù)臄?shù)目來比較電磁鐵的磁性強弱
C．在學(xué)習(xí)蒸發(fā)和沸騰時，通過比較得出蒸發(fā)和沸騰的異同點
D．牛頓第一定律是在實驗的基礎(chǔ)上經(jīng)分析推理而得出的．

Answer 1

分析：（1）重力勢能跟質(zhì)量和被舉的高度有關(guān)，探究重力勢能跟質(zhì)量關(guān)系時，控制被舉的高度相同．
（2）重力勢能跟質(zhì)量和被舉的高度有關(guān)，探究重力勢能跟被舉高度關(guān)系時，控制質(zhì)量相同．
（3）實驗中用木樁陷入沙坑的深度來反映重力勢能大小，木樁陷入越深，砸到木樁上的鐵塊重力勢能越大．

解答：解：（1）A和B兩鐵塊的撞擊實驗，鐵塊高度相同時，鐵塊質(zhì)量越大，木樁陷入沙坑越深，所以得到的結(jié)論是：具有相同高度的物體，質(zhì)量越大，重力勢能越大．
（2）A和C兩鐵塊的撞擊實驗，鐵塊質(zhì)量相同時，鐵塊被舉的越高，木樁陷入越深，所以得到的結(jié)論是：在質(zhì)量相同時，物體被舉得越高，重力勢能越．
（3）A．認(rèn)識電流時，用水流進(jìn)行類比，這是類比法．
B．通過吸引小鐵釘?shù)臄?shù)目來比較電磁鐵的磁性強弱，這是轉(zhuǎn)換法．
C．在學(xué)習(xí)蒸發(fā)和沸騰時，通過比較得出蒸發(fā)和沸騰的異同點，這是對比法．
D．牛頓第一定律是在實驗的基礎(chǔ)上經(jīng)分析推理而得出的，這是推理法．
本實驗中金屬塊重力勢能的大小無法直接觀察，我們是通過觀察比較木樁被打進(jìn)沙坑的深度來間接比較的．這是轉(zhuǎn)換法．
故答案為：（1）A、B；具有相同高度的物體，質(zhì)量越大，重力勢能越大；（2）A、C；在質(zhì)量相同時，物體被舉得越高，重力勢能越大；（3）B．

點評：掌握重力勢能大小的影響因素，利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法，探究重力勢能大小各因素之間的關(guān)系．