Question

在生活、生產(chǎn)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：    ．
（2）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(guān)”的問題，并提出猜想一：打擊力的大小與重錘的質(zhì)量有關(guān)．請你另提出一個猜想二：打擊力的大小與     有關(guān)．
（3）小軍想利用排球、白紙、臺稱、復(fù)寫紙來模擬“打樁”來驗證．設(shè)計實驗方案如下：
在光滑平整的地板上放一張白紙，在白紙上疊放一張復(fù)寫紙．將排球從紙的正上方一定高度靜止下落，排球打在復(fù)寫紙上，在白紙上留下打擊的復(fù)寫印跡．如何利用臺稱較準(zhǔn)確地測出排球的打擊力F的大小？小軍有點為難，請你幫他設(shè)計完成測出F的方案：    ．

Answer 1

【答案】分析：重力勢能的大小與物體的質(zhì)量、被舉高度有關(guān)，物體質(zhì)量相同時，被舉高度越高，重力勢能越大；在生活與生產(chǎn)中人們利用被舉高的物體具有的重力勢能對外做功，例如：鐵匠用鐵錘打鐵或者舉起石頭夯實地面或用攔河大壩抬高水位，再讓水流下沖擊水輪機；
排球與地面碰撞時發(fā)生形變，在白紙上留下印跡，形變量最大時，排球原有的重力勢全部轉(zhuǎn)化為彈性勢能，為了較準(zhǔn)確地測出排球的打擊力F，可以利用把排球形變復(fù)原的方法測出壓力．
解答：解：
（1）重力勢能越大，下落過程中轉(zhuǎn)化成的動能越大，對外做功就越多，生活與生產(chǎn)中的應(yīng)用例子很多，例如：鐵匠用鐵錘打鐵或者舉起石頭砸地面或用攔河大壩抬高水位，再讓水流下沖擊水輪機；
（2）通過對打樁機工作過程的觀察可以發(fā)現(xiàn)，重錘舉的越高，樁會打入的越深，說明重力勢能的大小與高度有關(guān)；
（3）小軍采用了轉(zhuǎn)換的方法，通過排球在白紙上的印跡來反映重力勢能的大小，利用臺秤測量打擊力的大小，為了較準(zhǔn)確地測出排球的打擊力F的大小可以把“印跡”放在臺秤上，再將排球放在“印跡”上，用力向下壓排球，使排球的形變與印跡重合，讀出此時臺秤的示數(shù)，即為打擊力F．
故答案為：
（1）鐵匠用鐵錘打鐵或者舉起石頭砸地面或用攔河大壩抬高水位，再讓水流下沖擊水輪機；
（2）下落高度；
（3）把“印跡”放在臺秤上，再將排球放在“印跡”上，用力向下壓排球，使排球的形變與印跡重合，讀出此時臺秤的示數(shù)，即為打擊力F．
點評：考查重力勢能大小與什么因素有關(guān)，實驗中采用了控制變量法，轉(zhuǎn)換法；在平時的學(xué)習(xí)與生活中多積累應(yīng)用物理知識的事例，便于理解和解答問題．