Question

在探究“物體的重力勢能與哪些因素有關”的實驗中，三個相同的木樁被從空中靜止釋放的鐵塊撞擊后，陷入沙坑中的情況如圖所示．在此實驗中，我們是通過

木樁陷入沙坑的深度

來比較各鐵塊的重力勢能大小的．
（1）若A、B兩鐵塊質量相等，則鐵塊下落的高度關系是h_A

小于

h_B（填“大于”、“小于”或“等于”下同）；若B、C兩鐵塊下落的高度相等，則兩鐵塊的質量的關系是m_B

大于

m_C．
（2）本次探究實驗中，運用了兩種思維方法，它們是：a．

控制變量法

．b．

轉換法

．

Answer 1

分析：鐵塊的重力勢能越大，木樁陷入沙坑的深度越深，鐵塊的重力勢能越小，木樁陷入沙坑的深度越淺；
（1）重力勢能與物體的質量、物體被舉起的高度有關，當高度相同時，物體的質量越大，重力勢能越大；當質量相同時，物體被舉得越高，重力勢能越大．分析圖示實驗現象，然后答題．
（2）實驗時要應用控制變量法和轉換法探究影響物體勢能大小的因素．

解答：解：實驗時可以通過木樁陷入沙坑的深度比較鐵塊重力勢能的大小，木樁陷入沙坑的深度越大，鐵塊的重力勢能越大，木樁陷入沙坑的深度越小，鐵塊的重力勢能越�。�
（1）①在質量相等時，鐵塊下落的高度越大，鐵塊的重力勢能越大，木樁陷入沙坑的深度越大，由圖示可知，B下面的木樁陷入沙坑的深度大，因此B鐵塊下落的高度大，A鐵塊下落的高度小，鐵塊下落的高度關系是h_A小于h_B；②鐵塊下落的高度相等時，鐵塊的質量越大，鐵塊的重力勢能越大，木樁陷入沙坑的深度越大，由圖示可知，鐵塊B下面的木樁陷入沙坑的深度大，C下面的木樁陷入沙坑的深度小，因此鐵塊B的重力大于鐵塊C的質量，m_B 大于m_C．
（2）實驗通過控制鐵塊的質量相等而下落高度不同，或控制鐵塊下落的高度相同而質量不同進行實驗，應用了控制變量法；實驗通過木樁陷入沙坑的深度比較鐵塊重力勢能的大小，把重力勢能的大小轉化為木樁陷入沙坑的深度大小，應用了轉換法．
故答案為：木樁陷入沙坑的深度；（1）小于；大于；（2）控制變量法；轉換法．

點評：本題考查了探究影響物體重力勢能大小的因素，應用了控制變量法和轉換法，要掌握控制變量法與轉換法的應用．