(2010•湛江模拟)如图所示是研究重力势能的大小与哪些因素有关的一种实验.某小组同学每次都让重锤从高处由静止下落,砸到
首页/题库/255℃/2023-10-20 00:12:13
(2010•湛江模拟)如图所示是研究重力势能的大小与哪些因素有关的一种实验.某小组同学每次都让重锤从高处由静止下落,砸到铁钉上.他们观察到不同情况下,铁钉进入泡沫塑料的深度不同,深度越大,表明重锤对铁钉做的功越大,即重锤具有的重力势能越大.他们用m表示重锤的质量,h表示重锤升起的高度,x表示铁钉进入泡沫塑料的深度,并将实验数据详细记录在下面的表格中.为了进一步探究重锤的重力势能跟重锤做功本领的关系,他们还进行了适量的运算,计算的一部分数据也记录在表格的后两列中.
实验序号 重锤质量
m(千克) 重锤升起
高度h(米) 铁钉进入泡沫塑料
深度x (米) x2(米2) 1 0.1 0.6 0.024 0.0006 2 0.1 0.9 0.030 0.0009 3 0.2 0.3 0.024 0.0006 4 0.2 0.6 0.035 0.0012 5 0.3 0.3 0.030 0.0009 6 0.3 0.4 0.035 0.0012(1)分析比较实验序号1与2(或3与4或5与6)的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:在质量相同的情况下,物体举得______,具有的重力势能就越大.
(2)分析比较实验序号______的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:在高度相同的情况下,物体的质量越大,具有的重力势能就越大.
(3)分析比较实验序号1和3、2和5、4和6中的数据,可初步得出:①物体的质量与举起的高度的乘积相等时,______;
②物体的______的乘积越大,具有的重力势能越大,做的功也越大.
(4)为进一步探究重锤具有的重力势能跟重锤做功本领的关系,可综合分析、比较表中记录的数据,以及经运算得到的数据,同时结合观察到的现象,归纳并得出结论:物体的质量与其举起的高度的乘积是______的整数倍.
优质解答:
(1)实验序号1与2(或3与4或5与6)中,重锤质量均相同,重锤举得越高,铁钉进入泡沫塑料深度越大,说明重力势能越大.
(2)寻找表中高度相同,质量不同的数据,可以看出实验序号1与4(或3与5)符合探究的要求.
(3)①依次计算表中质量与高度的乘积,再观察乘积相等时铁钉进入泡沫塑料深度的大小,可以得出乘积相等时,物体具有相同的重力势能,对铁钉做的功也相同;
②比较乘积不同的数据还可以看出,质量与高度的乘积越大,具有的重力势能越大,做的功也越大.
(4)结合所计算的质量与高度的乘积,通过对表中数据进行综合分析可以看出,这一乘积是铁钉进入泡沫塑料的深度x2的整数倍.
故答案为:(1)越高.
(2)1与4(或3与5).
(3)物体具有相同的重力势能,对铁钉做的功也相同; 质量与高度.
(4)铁钉进入泡沫塑料的深度x2.
试题解析:
(1)序号1与2(或3与4或5与6)这几组实验数据的特点是质量相同、高度不同、深度不同.这说明重力势能大小与举高的高度有关系;
(2)利用控制变量法,明确变量与不变量,再结合数据分析重力势能大小与所研究变量的关系,即可解答这里的问题;
(3)①实际计算物体的质量与举起高度的乘积,寻找乘积相同的数据,再比较重力势能的大小,找出两者间的关系;
②比较质量与高度乘积大小不相同时结果,同样观察此时铁钉进入泡沫塑料深度的大小,可得出乘积越大,重力势能越大的结论.
(4)实际计算质量与高度的乘积,通过归纳可得出这一乘积是x2的整数倍.
名师点评:
本题考点: 探究影响物体势能大小的因素.
考点点评: 对(1)(2)两个问题的分析,主要借助了控制变量的方法,搞清变量与不变量,即可得出可靠的结论;
对(3)的分析需按题目的要求进行一些相关的计算,在计算结果的基础上再通过分析得出相应的结论;
对(4)的分析则更加抽象,必须要在前面计算结果的基础上,通过数据归纳,最终得出结论.
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