Question

【題目】如圖所示，學習小組的同學在探究“物體重力勢能的大小跟哪些因素有關”時，設計了如圖所示實驗：

實驗方案：三個相同的木樁插在沙坑里，露出沙坑的高度相同，如圖甲所示，取三個鐵塊從空中由靜止釋放后撞擊木樁，木樁陷入沙坑，如圖乙所示。其中hA＝hB＞hC，mA＜mB＝mC。

(1)我們可以通過觀察__________________來判斷重力勢能的大小。以下實驗中，與本實驗這一步驟所用方法類似的是______(填正確選項前的字母)。

A．探究蒸發快慢與表面積大小是否有關時，保持溫度、空氣流速不變

B．學習色光的三原色時，與顏料的三原色做比較

C．探究影響動能大小的因素時，以木塊被撞的距離作為判斷依據

(2)如圖乙所示，比較A、B兩種情況，說明___________________________________；比較B、C兩種情況，說明______________________________________________。

Answer 1

【答案】木樁陷入沙坑的深度 C 物體所處的高度相同時，質量越大，物體的重力勢能越大 物體的質量相同時，所處的高度越高，物體的重力勢能越大

【解析】

本題是把鐵塊的重力勢能轉化成木樁陷進沙坑的深度來比較各鐵塊重力勢能的大小的，這種研究問題的方法叫轉換法；分析每個選項用到的方法，得出正確結論；比較A、B、C找出相同因素和不同因素，結合控制變量法的思想寫出實驗結論。

(1)鐵塊的重力勢能轉化為木樁的能量，鐵塊的重力勢能越大，木樁獲得的能量就越多，木樁陷入沙坑越深，所以我們可以通過觀察木樁陷入沙坑的深度來判斷重力勢能的大小；

A.探究蒸發快慢與表面積大小是否有關時，保持溫度，流速不變，用到了控制變量法；

B.學習光的三原色時，與顏料三原色做比較，用到了類比法；

C.探究影響動能大小因素時，以木塊被撞距離作為判斷根據，通過木塊被撞距離的長短表示動能的大小，用到了轉換法；

所以C選項是正確的。

(2)比較A、B情況，物體處的高度相同時，物體質量越大，木樁陷進沙坑的深度越深，說明物體的重力勢能越大；

比較B、C情況，質量相同，高度不同，物體所處高度越大，木樁陷進沙坑的深度越深。說明物體的質量相同時，被舉高的高度越高，重力勢能越大。

因此，本題正確答案是：木樁陷入沙坑的深度；C；物體所處的高度相同時，質量越大，物體的重力勢能越大；物體的質量相同時，所處的高度越高，物體的重力勢能越大。