Question

7．張軍同學在探究“重力勢能的大小跟哪些因素有關”的實驗中，找來質(zhì)量分別為50g、100g、200g的三個小鋼球、刻度尺和裝滿松軟細砂子的木箱，按圖情景進行實驗；先將木箱中的細砂抹平，再讓小鋼球從距地面H處由靜止釋放，小鋼球砸進細砂并陷入其中，測出小鋼球在細砂中下陷的深度d和釋放前小球的高度H，下表是他5次實驗的數(shù)據(jù)．

實驗序號	小鋼球質(zhì)量m/g	釋放前小鋼球高度H/cm	小鋼球在細沙中下陷的深度d/cm
1	50	60	1.6
2	50	100	2.0
3	50	120	2.4
4	100	100	4.1
5	200	100	8.3

請回答下列問題：
（1）實驗中他據(jù)鋼球陷入細砂深度判斷物體重力勢能的大��； 
（2）分析表中序號1、2、3的實驗數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是物體的重力勢能的大小跟物體的高度有關，實驗中，他使小球的質(zhì)量保持不變；（3）分析表中序號為2、4、5的實驗數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是物體的重力勢能的大小跟物體的質(zhì)量有關，實驗中，他使小球釋放前小鋼球高度保持不變．

Answer 1

分析 （1）本題是把鋼球的重力勢能轉(zhuǎn)化成陷進沙坑的深度來比較各鋼球重力勢能的大小的，這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法；
（2）（3）綜合實驗結(jié)論，總結(jié)出與重力勢能相關的因素，注意控制變量思想的運用．

解答 解：（1）下落過程中，鋼球的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，鋼球的重力勢能越大，說明能對細砂做功就越多，鋼球陷入細砂越深；
（2）1、2、3三次實驗數(shù)據(jù)中，鋼球的質(zhì)量相同，鋼球釋放前的高度越高，陷入細砂的深度越大，得出的結(jié)論是：物體的重力勢能的大小跟物體的高度有關．
（3）2、4、5三次實驗數(shù)據(jù)中，鋼球釋放前的高度相同，鋼球的質(zhì)量越大，陷入細砂的深度越大，得出的結(jié)論是：物體的重力勢能的大小跟物體的質(zhì)量有關．
故答案為：（1）鋼球陷入細砂深度；
（2）物體的重力勢能的大小跟物體的高度有關；質(zhì)量；
（3）物體的重力勢能的大小跟物體的質(zhì)量有關；釋放前小鋼球高度．

點評 （1）用控制變量法研究重力勢能大小的影響因素，用轉(zhuǎn)換法表示重力勢能的大小；
（2）控制變量法實驗結(jié)論的一般形式是：在xx相同（或一定）時，xx越xx，xx越xx；也可以寫成：在xx相同（或一定）時，xx與xx成x比．