Question

（2006?岳陽）如圖所示，是每隔0.1S拍攝到的體積相同的實心木球和鐵球從同一高度同時自由下落的圖片（不計物體下落時的阻力），讀圖可獲得一些信息．
請寫出兩條信息：
①

這兩球運動的越來越快

，②

物體下落的速度與質量無關

；
（2）兩球在下落過程中的能量轉化情況是

重力勢能轉化為動能

；
（3）假設木球和鐵球著地時打在沙坑里，

鐵

球能將沙坑打得更深，理由是

在同一高度，鐵球的質量大，具有的重力勢能大

；
（4）在此探究過程中你采取了物理學中常用的哪些研究方法如

控制變量法

．（能寫出一種即可）

Answer 1

分析：（1）圖示中標出了兩球的下落過程，可從兩者的速度、運動狀態(tài)等方面來寫出結論；
（2）動能大小和物體的質量、運動速度有關；重力勢能和物體的質量、高度有關；
（3）沙坑被撞擊的深度不同，說明了木球和鐵球做功不同，而被舉高的物體具有重力勢能，可從重力勢能的影響因素來進行考慮；
（4）實驗中控制小球的高度相同，采用的是控制變量法；通過打在沙坑里凹陷的深度來反映重力勢能的大小，采用的是轉換法．

解答：解：（1）通過圖象可知，在時間相同的情況下，小球的間距越來越大，所以它們做的是加速運動；兩球的質量不同，但是兩球的下落速度是相同的，所以兩球下落速度和物體的質量無關；
（2）兩球在下落過程中速度逐漸增大，動能增大；高度逐漸降低，重力勢能減小，將重力勢能轉化為動能；
（3）因兩球的體積一樣，所以鐵球的質量大于木球的質量，且從同一高度同時自由下落，因此鐵球的重力勢能就大于木球的重力勢能，打入沙坑的深度也越深；
（4）在此探究過程中，控制的相同變量為：下落高度，控制的不同變量為：質量，所以運用了控制變量法；
利用沙坑被撞擊的深度來比較鐵球和木球的重力勢能大小，運用了轉換法．
故答案為：（1）這兩球運動的越來越快；物體下落的速度與質量無關；（2）重力勢能轉化為動能；（3）鐵；在同一高度，鐵球的質量大，具有的重力勢能大；（4）控制變量法或轉換法．

點評：此題是一個綜合題目，考查了打點計時器的原理，能量間的相互轉化和勢能的影響因素，及研究問題的方法．