Question

4．如圖所示，學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在探究“物體的重力勢能的大小跟哪些因素有關(guān)”時，設(shè)計了以下實驗：
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，如甲圖所示．取三個鐵塊從空中靜止釋放后撞擊木樁，木樁陷入沙坑，如乙圖所示．其中h_A=h_B＞h_C，m_A＜m_B=m_C．
（1）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，以下實驗中，與本實驗這步類似是C
A．探究蒸發(fā)快慢與什么表面積是否有關(guān)時，保持溫度，流速不變
B．學(xué)習(xí)光的三原色時，與顏料三原色做比較
C．探究影響動能大小因素時，以木塊被撞距離作為判斷依據(jù)
D．學(xué)習(xí)熱機時，用熱機模型來研究
（2）如圖乙所示：
比較A、B情況，說明物體所處的高度相同時，質(zhì)量越大，物體的重力勢能越大；比較B、C情況，說明物體的質(zhì)量相同時，所處的高度越高，物體的重力勢能越大．

Answer 1

分析 （1）本題是把鐵塊的重力勢能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換法；分析每個選項用到的方法，探究動能的影響因素等也都用到了轉(zhuǎn)換法；
（2）①比較A、B找出相同因素和不同因素，根據(jù)木樁陷進沙坑的深度比較重力勢能的大小，結(jié)合控制變量法的思想寫出實驗結(jié)論；
②比較B、C找出相同因素和不同因素，根據(jù)木樁陷進沙坑的深度比較重力勢能的大小，結(jié)合控制變量法的思想寫出實驗結(jié)論．

解答 解：
（1）鐵塊的重力勢能轉(zhuǎn)化為木樁的動能，鐵塊的重力勢能就越大，說明木樁獲得的能量就越多，木樁陷入沙坑越深，所以我們可以通過木樁陷入沙坑的深度觀察來判斷重力勢能的大��；
A．探究蒸發(fā)快慢與什么表面積是否有關(guān)時，保持溫度，流速不變，用到了控制變量法；
B．學(xué)習(xí)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依據(jù)，通過木塊被撞距離的長短表示動能的大小，用到了轉(zhuǎn)換法；
D．學(xué)習(xí)熱機時，用熱機模型來研究，用到了模型法．
故選C．
（2）比較A、B情況，物體處的高度相同時，物體質(zhì)量越大，樁陷進沙坑的深度越深，說明物體的重力勢能越大，
研究重力勢能與高度的關(guān)系時，應(yīng)控制物體的質(zhì)量相同，只讓高度變化，被舉高的高度越高，樁陷進沙坑的深度越深，重力勢能越大，所以應(yīng)比較B、C情況．
故答案為：（1）木樁陷入沙坑的深度；C；（2）物體所處的高度相同時，質(zhì)量越大，物體的重力勢能越大；物體的質(zhì)量相同時，所處的高度越高，物體的重力勢能越大．

點評 本題探究物體的重力勢能的大小跟哪些因素有關(guān)，考查研究方法的運用，體現(xiàn)了對過程和方法的考查，有一定的綜合性．