Question

【題目】小明同學(xué)在探究重力勢能的大小與什么因素有關(guān)時，提出了如下猜想：

猜想一：物體的重力勢能與物體的質(zhì)量有關(guān)

猜想二：物體的重力勢能與物體所在高度有關(guān)

為了驗(yàn)證上述猜想，他計(jì)劃利用小桌、沙子、質(zhì)量不同的鐵塊和刻度尺進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：如圖所示，將小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把鐵塊從距桌面某一高度由靜止釋放，撞擊在桌面的中心部位，記錄桌腿進(jìn)入沙子的深度。

按上述方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。

實(shí)驗(yàn)序號	鐵塊質(zhì)量	鐵塊距桌面高度	桌腿進(jìn)入沙子的深度
①	20	20	1.9
②	20	30	2.9
③	20	40	3.8
④	30	20	2.9
⑤	40	20	4.1

（1）實(shí)驗(yàn)中通過比較_____來判斷物體重力勢能的大��；

（2）為了驗(yàn)證猜想一，需選擇表中_____（填實(shí)驗(yàn)序號）三組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；

（3）分析表中①②③的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是：_____。

Answer 1

【答案】桌腿進(jìn)入沙子的深度 ①④⑤ 質(zhì)量相同的物體，位置越高，具有的重力勢能越大

【解析】

（1）根據(jù)能量的定義，物體具有的重力勢能越大能夠?qū)π∽雷龅墓υ蕉�，能夠使桌腿陷入沙子的深度越大，故而本�?shí)驗(yàn)比較的是桌腿進(jìn)入沙子的深度。

（2）根據(jù)控制變量法，為了驗(yàn)證猜想一，要控制物體的高度不變，質(zhì)量改變，從表格中數(shù)據(jù)可以看出，①④⑤高度相同，質(zhì)量不同；

（3）從表格中①②③數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)物體質(zhì)量相同時，隨著物體的高度增大，小桌桌腿陷入的深度也在增加，即質(zhì)量相同的物體，位置越高，具有的重力勢能越大。