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某同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到:物体的重力势能可能与物体...

某同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到:物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关于是设计了如图所示的实验:用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球,其中A、C、D三球的质量为m,B质量为2m,让A、B两球从距沙表高H静止下落,C球从距沙表面高2H静止下落,D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2,C、D两球陷入沙深度均为h3,且h1<h2<h3

(1)本实验中,铅球的重力势能大小是通过      来反映的

(2)比较A、B两球,发现B球陷入沙深度更大,由此可得出结:当下落高度一定时,                     

(3)比较     两球,发现C球陷入沙深度更大,由此可得出结论:当物体质量相同时,下落的高度越高,物体的重力势能越大

(4)比较C、D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径    (选填:“有关”或“无关”)

(5)小球在下列过程陷入沙面前,将重力势能转化为     能,陷入沙中后到小球静止过程中,将机械能转化为    

 

(1)铅球陷入沙子的深度 (2)质量越大,重力势能越大 (3)A 、C (4)无关 (5)动能 内 【解析】 试题(1)重力势能的大小是用铅球陷入沙子的深度来反映的,陷得越深,则铅球的重力势能越大。(2)比较A、B两球,发现B球陷入沙深度更大,由此可得出结论:当下落高度一定时,质量越大,重力势能越大。(3)研究高度对重力势能的影响应选择质量相同、高度不同的球进行比较,所以比较A、C两球。(4)比较C、D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径无关。(5)小球在陷入沙面前,将重力势能转化为动能,陷入沙中后到小球静止过程中,将机械能转化为内能。
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考点分析:
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