实验探究题 · 第3节 动能和势能

实验探究题中等
某同学猜想重力势能的大小与物体的质量和高度有关,在探究“重力势能的大小与高度是否有关”时,所用的实验器材有:金属球、尖桌腿的小桌、细沙和塑料盆。实验装置如图甲所示。
题目配图
(1) 该实验可以通过判断_____________________来判断出金属球重力势能的大小。依据是:金属球对小桌________ 越多,金属球具有的重力势能就越大。
答案:小桌进入细沙的深度;做功
(2) 请设计出记录实验数据的表格,表中要有必要的信息。
答案:如上表
子题答案图
(3) 实验时,该同学发现:由于金属球的撞击点偏离桌面中央较大,使小桌倾斜较大,甚至被撞翻。于是他改进了实验装置,如图乙所示,较好地解决了这个问题。他的主要操作是:每次实验时,先拉起金属球,将沙面抹平;_____________________;由静止开始释放金属球,观察实验现象。
答案:使金属球在小桌中心的正上方。
答案:(1) 小桌进入细沙的深度;做功;(2) 如上表;(3) 使金属球在小桌中心的正上方。
查看解析
(1)金属球质量一定时,金属球所处的位置越高,金属球的重力势能越大,金属球下落到小桌时动能越多,金属球对小桌做功越多,小桌进入细沙的深度越深。 (2)探究重力势能和高度的关系,保持物体的质量不变,改变物体的高度,表格中要记录物体不同的高度; 观察小桌进入细沙的深度,需要记录; 为了使实验结论具有普遍性,要进行多次实验。 由实验现象得到的实验结论也要记录,表格如下: (3)为了防止小桌撞翻,使金属球在小桌中心的正上方,由静止自由释放,观察小桌进入细沙的深度。 故答案为:(1)小桌进入细沙的深度;做功;(2)如上表;(3)使金属球在小桌中心的正上方。

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