Question

19、在生活、生產中我們常遇到下面事例：打夯時夯錘被高高拋起又下落，砸在工作面上；打樁機打樁時重錘被高高拉起又下落，打在樁面上…
（1）請你再舉一個類的事例：

鐵匠將鐵錘舉高后打擊鐵塊來改變鐵塊的形狀

；
（2）這些事例涉及到的共同物理知識是：

利用力可以改變物體的形狀或被舉高的物體具有重力勢能

；
（3）小軍看到打樁機，思考“重錘對地面打擊力的大小與什么因素有關”的問題，并提 出猜想一：打擊力的大小與重錘的質量有關．請你另提出一個猜想二：打擊力的大小與

舉高的高度有關

有關；
（4）小軍找來排球和足球模擬“打樁”來驗證猜想一．設計實驗方案如下：
a．用臺秤分別稱出排球和足球質量m₁、m₂；
b．在光滑平整的地板上放一張白紙，在白紙上疊放一張復寫紙．將排球從紙的正上方一定高度靜止下落，排球打在復寫紙上，在白紙上留下打擊的復寫印跡．記為“印跡l”；
c．換用足球從另一高度落下，重做上面的實驗．得到足球打擊的“印跡2”；
d．如何利用臺稱較準確地測出排球和足球的打擊力F₁、F₂的大小？小軍有點為難，請你完成測出F₁、F₂的方案：

將排球和足球印跡紙分別放在臺秤上，并分別用排球和足球用手下壓到與印跡完全相同，讀出臺秤的示數，就得到F₁、F₂的大小

；
（5）請對小軍的實驗方案作出評估：

沒有控制兩球下落高度相同或測量F₁、F₂時不易操作或沒有進行多次測量等

．

Answer 1

分析：要解決此題，需要掌握力的作用效果，知道力可以改變物體的形狀，也可以改變物體的運動狀態．
同時要知道被舉高的物體具有重力勢能，掌握重力勢能的影響因素：質量和物體被舉的高度．知道物體的質量越大，被舉得越高，則重力勢能越大．
在設計實驗時，需要注意控制變量法的應用，要探究重力勢能與質量之間的關系，需要控制物體的高度．
在分析的過程中，根據具體的情況進行分析．

解答：解：（1）打夯時夯錘以及打樁機打樁時重錘在工作時，都要被舉高然后落下，砸在物體上．
故答案為：鐵匠將鐵錘舉高后打擊鐵塊來改變鐵塊的形狀（或其它合理的都可以）．
（2）打夯時使地面的形狀發生變化；打樁機打樁時，將樁打入地面，使地的形狀發生變化，都是利用力改變物體的形狀．并且兩種情況夯錘、打樁重錘都要被舉高而具有了能量，所以也用到了重力勢能的知識．
故答案為：利用力可以改變物體的形狀或被舉高的物體具有重力勢能．
（3）由于物體要被舉高，所以猜想打擊力還與物體舉高的高度有關．
故答案為：舉高的高度有關．
（4）要想使兩個力的大小相等，則使其作用效果相同就可以．
故答案為：將排球和足球印跡紙分別放在臺秤上，并分別用排球和足球用手下壓到與印跡完全相同，讀出臺秤的示數，就得到F₁、F₂的大小．
（4）該同學在c中，換用足球從另一高度落下，重做上面的實驗．得到足球打擊的“印跡2”；沒有控制高度相同，同時他采用的這種測量力的方法不易操作．
為了使結果更加準確應進行多次測量．
故答案為：沒有控制兩球下落高度相同或測量F₁、F₂時不易操作或沒有進行多次測量等．

點評：此題主要考查了重力勢能的理解及影響因素，同時還考查了力的作用效果．在做題過程中要善于總結規律，找出共同點．