为探究重力势能的大小与什么因素有关，小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图所示实验。(1) 实验中通过观察＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿来

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为探究重力势能的大小与什么因素有关，小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图所示实验。

(1) 实验中通过观察＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿来判断物体重力势能的大小。
(2) 要探究重力势能大小与高度的关系应选择图1和图＿＿＿＿进行分析比较。
(3) 图2和图3探究得到的结论是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

答案

小方桌陷入沙子的深度 (2)2 (3)高度相同时，物体的质量越大，物体的重力势能越大

解析

（1）重力势能的大小无法直接观察到，所以采用转换法，通过观察方桌陷入沙中的深浅来判断重力势能的大小；
（2）如果探究重力势能与高度的关系，必须保证物体的质量相等，而图1和图2使用的是同一物体，从不同高度落下，所以可以实现探究目的；
（3）由图可知，图2和图3中物体不同，即质量不同，但是从同一高度落下，所以探究的问题是高度相同时，重力势能的大小与质量的关系．

举一反三

在探究弹性势能跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：
猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；
猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关。
为此，小明选用材料不同的两根弹簧A和B(长度和粗细相同)，小球、木块和长刻度尺各一只，设计了如图所示的实验装置进行探究。实验中，木块起始位置相同。最后得出以下实验记录表。

实验次数	使用的弹簧	被压缩后弹簧的长度/cm	木块移动的距离
①	弹簧A	5	S₁
②	弹簧A	8	S₂
③	弹簧B	5	S₃
④	弹簧B	8	S₄

(1) 由于弹性势能的大小不便用仪器测量，本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离，这种研究方法叫转换法。下列实验中用到此方法的是＿＿＿＿(填序号)
①探究“杠杆的平衡条件” ②探究“动能大小与哪些因素有关的实验”
(2) 请将探究猜想一的方案补充完整。
①将弹簧A、小球、木块按如图安装好；
②压缩弹簧，使其长度为5cm。放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段距离s₁；
③压缩弹簧，使其长度为＿＿＿＿cm。放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段距离＿＿＿＿；
④比较分析实验数据s₁和S₂，得出结论。
(3) 弹簧将小球弹开的过程中，是弹簧的弹性势能转化成小球的＿＿＿＿能。
(4) 为了探究猜想二，可选用实验次数②和＿＿＿＿的数据进行计较分析，若＿＿＿＿，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关

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如图是小明在运动场上看到了一些场景，他运用学过的物理知识进行分析，下列分析正确的是（　　）

A．王浩同学踢出去的足球在草地上滚动时慢慢停下来，是因为足球没有受到力的作用

B．百米赛跑时终点裁判员是用通过相同的路程比较所用的时间来确定运动员快慢的

C．张彦在单杠上静止不动时，他对单杠的拉力和他所受的重力是一对平衡力

D．李宁同学正在跳高，当他腾跃到最高点时，动能最大

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溜溜球是小朋友很喜欢玩的一个小玩具，玩溜溜球时，则

A．当溜溜球向下自由运动时，动能和重力势能均增加

B．当溜溜球向上自由运动时，重力势能转化为动能

C．溜溜球是通过动能和重力势能的相互转换完成上下运动的

D．溜溜球运动到最底端时，其重力势能最大

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2009年10月，中国选手张宏涛夺得世界体操锦标赛男子鞍马金牌。在比赛中，运动员上“马”前要踩踏板，如下图所示，当脚接触跳板M直至弹簧K被压缩至最短的过程中，下列有关运动员机械能变化情况正确的是

A．不断减小	B．先减小后增大
C．不断增大	D．先增大后减小

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如图所示，是某研究小组进行“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置示意图。实验中采用的器材有：斜面、金属球、木块、刻度尺等。

（1）实验中是通过观察，比较金属球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；要研究物体的动能跟质量的关系，具体办法是：换用，并让它们从沿斜面静止滑下。
（2）质量和速度谁对动能的影响较大呢？某物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器进一步得出了两组数据如表一和表二所示：

表一（钢球撞击时的速度为v=8cm／s）			表二（钢球质量为m：100g）
序号	钢球质量m/g	木块滑行距离S/cm	序号	钢球撞击速度v／cm．s-1	木块滑行距离S/cm
1	100	10	1	8	10
2	200	20	2	16	40
3	300	30	3	24	90

分析这两组数据可以得对物体的动能影响较大。

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