探究影响物体势能大小的因素 知识点题库

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被压缩的程度有关；
猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关；
猜想三：弹性势能的大小与弹簧的长度有关；
猜想四：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。

(1)为验证猜想一，他设计了如图所示实验，实验时将同一弹簧压缩 (相同/不同)的长度(弹簧被压缩后未超过其弹性限度)，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较 ，从而比较弹性势能的大小；
(2)为验证猜想二，需选用 的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩 (相同/不同)的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若 ，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关；
(3)若水平面绝对光滑，本实验将 (能/不能)达到探究目的；
(4)小明根据实验现象认为：小球和木块移动一段距离后都要停下来，所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了， 你认为小明的观点是 (正确/不正确)的，理由是 。

张军同学在探究“重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验中，找来质量分别为50g、100g、200g的三个小钢球、刻度尺和装满松软细砂子的木箱，按图情景进行实验；先将木箱中的细砂抹平，再让小钢球从距地面H处由静止释放，小钢球砸进细砂并陷入其中，测出小钢球在细砂中下陷的深度d和释放前小球的高度H，下表是他5次实验的数据．

实验序号	小钢球质量m/g	释放前小钢球高度H/cm	小钢球在细沙中下陷的深度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

请回答下列问题：

在探究“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后，陷入沙坑中的情况如图所示．

小江同学利用一个弹珠、三根材料和厚度相同、长宽不同的橡皮条，探究“橡皮条的弹性势能与长度、宽度的关系．”他依次将橡皮条固定在弹弓上，如图所示，在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，

数据如下表：

次数	橡皮条	橡皮条宽/cm	橡皮条长/cm	弹射的水平距离/m
1	a	0.50	20.00	10.10
2	b	0.50	30.00	8.20
3	c	1.00	20.00	14.00

请回答以下问题：

实验桌上有材料相同质量不同的甲、乙两个正方体，两个完全相同的木桩A、B，一装满沙子的沙槽（如图所示）．请选用上述实验器材证明：“物体的重力势能与物体的质量有关”．

同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧，如图甲所示.小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏.结果发现小军的笔弹得高一些.小文分析：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？

小文猜想：①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关；

②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关.

为了验证猜想②，小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如图乙所示的实验：

a.将小球置于弹簧A的右端，使弹簧被压缩的长度为2cm，放手后小球被弹出，并与一木块相碰，木块被推动了一段距离S₁；

b.将另一个弹簧B压缩的程度稍大一些，把小球置于弹簧的右端，观察小球撞击木块后木块移动的距离S₂；

小苏同学的物理兴趣小组准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。他们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量、弹簧螺纹圈直径、弹簧的材料等因素有关。

他们的实验装置如图所示，把弹簧放在水平面上，其左端固定在墙上，AO等于弹簧原长，水平面O点左侧光滑，右侧粗糙。将物体M从O点压缩弹簧到P点，然后由静止释放，当物体M运动到O点与弹簧分开，最终运动到Q点静止。请补充完成他们的探究过程：

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.现让三个球同时从图示位置由静止释放，球落到沙地上的状态如图中虚线球所示.

在探究“弹簧的弹性势能跟哪些因素有关”的实验中，如图所示，用一物块压缩左端固定的弹簧，然后快速释放物块，观察物块在水平面上滑行的距离s；改变弹簧的压缩量 L，重复几次实验，实验数据记录如下表。

实验次数	弹簧的压缩量 L	物块滑行的距离s
1	较小	较短
2	较大	较远
3	最大	最远

小林同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发，并产生了如下猜想。

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的下落高度h有关

猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关

为此小林设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个金属球分别从距离沙表面某高度处静止释放，其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）；

实验数据如表：

实验序号	金属球代号	金属球质量/g	下落高度/m	陷入沙中的深度/m
①	A	200	1	0.2
②	B	400	1	0.4
③	C	200	2	0.4
④	D	200	2	0.4

下列选项错误的是（   ）

如图甲所示，是一张“倡导邻里关爱，禁止高空抛物”的宣传图片，小丽为了更好的了解高空抛物的危害性，现进行“高空抛物的重物对地面物体产生打击力的大小与什么因素有关”的实验探究，准备有以下器材：一个排球、一个足球、面积足够大的白纸及压敏纸（在原纸两面用压敏涂料涂布所生产的纸）若干张、一台电子秤（如图乙所示），用电子秤分别测出排球和足球的质量，分别为m₁、m₂（m₁不等于m₂）

在探究“物体的重力势能与什么因素有关”时，小明提出了如下猜想：

猜想一：物体的重力势能可能与物体的密度有关；

猜想二：物体的重力势能可能与物体所在的高度有关；

猜想三：物体的重力势能可能与物体的质量有关。

为此他设计了如图所示的实验装置。把一个小球用细线悬挂，将小球拉到某位置由静止释放，小球下落到最低点时击打放在木板上的木块，通过比较木块在木板上滑行的距离来比较重力势能的大小，实验过程中忽略空气阻力的影响。其他器材还有：刻度尺、四个金属球（100g的铁球、100g的铝球、50g的铁球、50g的铜球）。

请完成下列任务：

小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远。小明猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。

如图是“探究影响重力势能大小因素”的实验过程（容器中装有沙子，A和B为实心铁球，A的质量比B的质量小）。

小明同学是个航天迷，他查阅资料得知，月球表面坑坑洼洼的月坑可能是由不同行星撞击形成的。他猜想：月坑的深度可能与行星的质量有关。请你利用下列器材，帮小明设计实验验证他的猜想。实验器材：一只铺满厚厚细沙的盘子，两个质量不同但体积相同的小球，刻度尺。

阅读材料，回答问题。

                                        悬在城市上空的痛

        随着新农村建设的开展，很多居民住进了宽敞明亮的楼房。生活越来越舒适的同时，一种“高空抛物”现象时有发生。高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”，这是一种不文明的行为，而且会带来很大的社会危害。一天下午，陈某出门忘记了带钥匙，其妻从6楼将一串钥匙抛下，不小心砸到陈某头部造成重伤。

       通过物理计算可知：一个50g的鸡蛋从6楼抛下来其具有的能量就可以砸破行人的头骨，从12楼抛下可使人当场死亡．

  《民法通则》第126条也有规定，建筑物或者其他设施以及建筑物上的搁置物、悬挂物发生倒塌、脱落、坠落造成他人损害的，它的所有人或者管理人应当承担民事责任。

小明在课外活动时，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。

某实验小组利用“模拟打桩”探究物体重力势能的大小与哪些因素有关，物体质量m₁ = m₂ < m₃ ， 实验时，让物体从木桩正上方某一高度自由下落，将木桩打入沙中，如图。

高空坠物伤人事件时有发生，奋发小组对物体从高空落到地面的破坏力进行如下实验研究：

实验器材：1cm厚的石膏板若干、质量为50g的鸡蛋数枚。

实验过程：无风环境下，将鸡蛋从楼上由静止释放，砸中铺在草坪上的石膏板，记录实验现象。

实验序号	楼层	石膏板的破坏情况
1	5	鸡蛋破碎，石膏板凹陷且出现一圈圈螺旋状的裂纹
2	15	鸡蛋破碎，石膏板被砸中的地方出现小坑且破裂
3	25	鸡蛋破碎，石膏板被击穿