探究影响物体势能大小的因素 知识点题库

某兴趣小组提出利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置（如图所示）与所需器材（斜面、木块、不同质量的小钢球）来探究“影响重力势能大小的因素”的设想．请你帮助完成如下实验方案：

在探究物体的重力势能大小与哪些因素有关的实验中三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如下图所示。在此实验中，我们是通过观察 来比较各铁块重力势能的大小；

若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是h_A h_B；
若A、C两铁块下落的高度相等，则两铁块质量关系是m_A m_C。

为探究重力势能的大小与什么因素有关，小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图所示实验．

在探究“物体重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，让不同质量的铁球从同一高度由静止释放，撞击沙坑，根据比较撞击沙坑后留下的印痕深度进行探究，如图所示，下列说法正确的是（　　）

李明等几位同学准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”．同学们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量和弹簧粗细有关．他们设计的实验装置如图，弹簧左端固定在墙上，放在水平面上，水平面A点左侧光滑，右侧粗糙．物体P压缩弹簧到B点后从静止释放，运动到C点弹簧恢复到原长与物体脱离，物体运动到D点停止．请补充完成他们的探究过程：

为了探究重力势能与哪些因素有关，现有大小不同的实心铁球各一个、大小相同的实心铁球和实心玻璃球各一个、橡皮泥等．在探究重力势能与高度的关系时，应选用，分别从不同的高度自由落下；在探究重力势能与质量的关系时，应选用，分别从相同的高度自由落下．

在探究重力势能与什么因素有关时，同学们经过讨论，提出如下猜想：重力势能的大小可能跟物体的质量有关；也可能跟物体的高度有关．下面是小明和小聪关于这个问题讨论后的实验设计．

设计一：让质量为m的物体从不同高度落向插入沙坑中的木桩．

设计二：让质量为m和2m的两个大小不同的物体从同一高度落向插入沙坑中的木桩．

实验发现B比A插入得深，D比C插入得深，如图1所示．请解答下列问题：

在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：

猜想一：弹性势能的大小与弹簧的材料有关；

猜想二：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关．

为此，小明选用材料不同的两根弹簧A和B（长度和粗细相同）、小球、木块和刻度尺各一个，设计了如图所示的实验装置进行探究．实验中，木块起始位置相同，最后得出以下实验记录表．

实验 次数	使用的 弹簧	被压缩后 弹簧的长度/cm	木块移动 的距离
①	弹簧A	5	S1
②	弹簧A	8	S2
③	弹簧B	5	S3
④	弹簧B	8	S4

探究重力势能大小与哪些因素有关

考查内容：与探究动能大小实验相同

在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个完全相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示，在此实验中，我们是通过观察来比较重力势能的大小；若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是h_Ah_B（大、小于、等于），若A、C两铁块下落的高度相同时，两铁块质量关系m_Am_c ， 实验得出的结论是：物体重力势能大小与和有关．

小明利用装有细沙的盒子、小桌、砝码、木块等器材，探究“重力势能的大小与哪些因素有关”，其过程如图所示．

在学习势能知识时，小明同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下三个因素有关：①物体高度，②物体质量大小，③物体所处地理位置．为了证明自己的猜想，首先决定对因素①进行验证．他把橡皮泥平铺在水平面上，让1个小球从不同高度自由下落，记录结果如表所示．

实验次数	球离/米	凹痕程度
1	0.5	很浅
2	1.0	比较浅
3	2.0	比较深
4	4.0	很深

探究篮球反弹性能的强弱与哪些因素有关？

【猜想与假设】猜想一：可能与篮球的材质有关；猜想二：可能与篮球的充气情况有关；

【制定计划与设计实验】在探究猜想一时，我们只选择材质不同、其他因素都相同的篮球，设计了以下实验方案．方案一：其他条件都相同，用力向下拍不同的篮球，观察比较它们反弹后的高度；方案二：其他条件都相同，将不同的篮球从同一高度自由下落，观察比较它们反弹后的高度；方案三：其他条件都相同，使不同的篮球反弹到相同的高度，观察比较它们所需自由下落的高度；

【评估与交流】

在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示．

如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个实心的、大小相同的铁球A、铁球B和塑料球C，球A、C离沙地高度相同．现让三个球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图中虚线球所示．

小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，提出了如下猜想：

猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关

猜想二：物体的重力势能与物体所在高度有关

为了验证上述猜想，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。

按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示。

实验序号	铁块质量m/g	铁块距桌面高度H/cm	桌腿进入沙子的深度h/cm
①	20	20	1.9
②	20	30	2.9
③	20	40	3.8
④	30	20	2.9
⑤	40	20	4.1

在学习势能的知识时，小明同学猜想物体重力势能的大小可能与以下两个因素有关：

A.物体的高度；

B.物体的质量。

为了证明自己的猜想，他把橡皮泥平铺在水平面上，让同一小球从不同高度自由下落，记录结果如表。

阅读短文并回答下列问题。

蹦极

蹦极（Bungeejumping），也叫机索跳，是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。运动员站在约40m以上（相当于10层楼）高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上，把一端固定的一根长长的橡皮绳绑在踝关节处，然后两臂伸开、双腿并拢、头朝下跳下去。绑在运动员踝部的橡皮绳很长，足以使运动员在空中享受几秒钟的“自由落体”。当人体落到离地面一定距离时，橡皮绳被拉开、绷紧，阻止人体继续下落，当到达最低点时橡皮绳再次弹起，人被拉起，随后又落下，这样反复多次直到静止，这就是蹦极的全过程。

实验桌上有如下器材：已经组装好的倾角固定的斜面和长木板（如图所示）、质量已知且不同的甲、乙两个小钢球、木块、刻度尺。某同学利用上述器材，设计一个实验探究“物体重力势能的大小与物体质量是否有关”。他利用小钢球撞击木块，通过观察木块在水平板面上滑行的距离的大小来判断小钢球具有的重力势能大小。

以下是他的主要实验步骤：

①将甲、乙两个小钢球的质量m记录在表格中。

②在斜面上标记点A、点B，让小钢球甲从A点由静止开始滚下，撞击放在C点的木块。用刻度尺测量木块在水平木板面上滑行的距离s，并记录在表格中。

③让小钢球甲从B点由静止开始滚下，撞击放在C点的木块。用刻度尺测量木块在水平木板面上滑行的距离s，并记录在表格中。

某同学研究“重力势能大小与哪些因素有关”的实验．如图所示，大小不同的铁球从各自的高度由静止落下，掉在装有沙子的盘中．请根据图片回答：

小柯在课外活动时，偶然将两个弹性球叠放在一起同时自由下落，发现上面小球反弹的高度大于下落的高度，于是，他想探究同一个上面小球反弹的高度与哪些因素有关，他提出三个猜想：

猜想一：与两个弹性球下落的高度有关；

猜想二：与下面弹性球的质量有关；

猜想三：与下面弹性球的材料有关。