Question

【題目】在生活、生產(chǎn)中我們常遇到下面事例：打夯時(shí)夯錘被高高拋起又下落，砸在工作面上；打樁機(jī)打樁時(shí)重錘被高高拉起又下落，打在樁面上…

（1）請(qǐng)你再舉一個(gè)類的事例：_____。

（2）這些事例涉及到的共同物理知識(shí)是：_____。

（3）小軍看到打樁機(jī)，思考“重錘對(duì)地面打擊力的大小與什么因素有關(guān)”的問(wèn)題，并提出猜想一：打擊力的大小與重錘的質(zhì)量有關(guān)。請(qǐng)你另提出一個(gè)猜想二：打擊力的大小與_____有關(guān)。

（4）小軍找來(lái)排球和足球模擬“打樁”來(lái)驗(yàn)證猜想一。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下：

a．用臺(tái)秤分別稱出排球和足球質(zhì)量m1、m2。

b．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(xiě)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(xiě)紙上，在白紙上留下打擊的復(fù)寫(xiě)印跡。記為“印跡1”

c．換用足球從另一高度落下，重作上面的實(shí)驗(yàn)。得到足球打擊的“印跡2”

d．如何利用臺(tái)秤較準(zhǔn)確地測(cè)出排球和足球的打擊力F1、F2的大�。啃≤娪悬c(diǎn)為難，請(qǐng)你完成測(cè)出F1、F2的方案：_____。

Answer 1

【答案】鐵匠用鐵錘打鐵或者舉起石頭砸地面等 利用力可以改變物體的形狀或被舉高的物體具有重力勢(shì)能 下落高度 把“印跡1”放在臺(tái)稱上，再將排球放在“印跡1”上，用力向下壓排球，使排球的形變與印跡1重合，讀出此時(shí)臺(tái)稱的示數(shù)，再根據(jù)，可以得出F1；用同樣的方法測(cè)量F2

【解析】

重力勢(shì)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(shí)，被舉高度越高，重力勢(shì)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(shì)能對(duì)外做功，例如：鐵匠用鐵錘打鐵或者舉起石頭夯實(shí)地面或用攔河大壩抬高水位，再讓水流下沖擊水輪機(jī)；

排球與地面碰撞時(shí)發(fā)生形變，在白紙上留下印跡，形變量最大時(shí)，排球原有的重力勢(shì)全部轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，為了較準(zhǔn)確地測(cè)出排球的打擊力F，可以利用把排球形變復(fù)原的方法測(cè)出壓力。

（1）重力勢(shì)能越大，下落過(guò)程中轉(zhuǎn)化成的動(dòng)能越大，對(duì)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(jī)等；

（2）打夯時(shí)使地面的形狀發(fā)生變化；打樁機(jī)打樁時(shí)，將樁打入地面，使地的形狀發(fā)生變化，都是利用力改變物體的形狀，并且兩種情況夯錘、打樁重錘都要被舉高而具有了能量，所以也用到了重力勢(shì)能的知識(shí)；

（3）根據(jù)事例中物體要被舉高的現(xiàn)象，可以猜想打擊力還與物體舉高的高度有關(guān)；

（4）要想使兩個(gè)力的大小相等，則使其作用效果相同就可以，故可將排球和足球印跡紙分別放在臺(tái)秤上，并分別用手將排球和足球下壓到與印跡完全重合，讀出臺(tái)秤的示數(shù)，因?yàn)榕_(tái)秤測(cè)量的是質(zhì)量，再根據(jù)，就可以分別得到F1、F2的大小。