小吉同學在探究“重力勢能的大小與物體的質量是否有關”時，所用的實驗器材有：質量不同的金屬球若干、尖桌腿的小桌、細沙和塑料盆、支架（橫桿D可左右移動，底座ABC可伸縮）。小吉固定實驗裝置如圖所示。
（1）該實驗可以通過判斷 桌子陷入沙子的深度桌子陷入沙子的深度來判斷出金屬球重力勢能的大小。依據是：金屬球對小桌 做功做功越多，金屬球具有的重力勢能就越大。
（2）小吉在D點懸掛不同質量的金屬球，讓它們從同一高度靜止下落，他發現當金屬球達到一定質量時，支架倒了下來。他分析了支架倒下來的原因，并測量了以下的數據：支架質量2kg；AB間距離10cm；AC間距離25cm；CD間距離10cm；整個支架受到重力的作用線經過B點。為了防止支架倒下，請你計算金屬球的質量最大不能超過多少 3kg3kg。
（3）探究過程中，在不增加器材的條件下，可以采用哪些方法使D點懸掛的金屬球的質量盡可能大一些 將底座ABC向右伸長或橫桿D向左移動將底座ABC向右伸長或橫桿D向左移動。（寫出一種方法即可）
【考點】探究影響勢能大小的因素．
【答案】桌子陷入沙子的深度；做功；3kg；將底座ABC向右伸長或橫桿D向左移動
【解答】
【點評】
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發布：2024/6/27 10:35:59組卷：4引用：1難度：0.5
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1．小明在體育活動中，觀察鉛球下落陷入沙坑的深度情況產生了如下猜想。
猜想一：物體的重力勢能與物體的質量有關
猜想二：物體的重力勢能與物體的下落高度有關
猜想三：物體的重力勢能與物體的運動路徑有關
為此他設計了如圖所示的實驗：用大小、形狀相同的A、B、C、D四個鉛球分別從距離沙坑表面某高度處靜止釋放，其中D球從光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直落下（球在光滑管道中運動的能量損失不計）。
實驗數據如下表：
（1）為驗證猜想二，應比較 （填實驗序號），得到的結論是：當物體質量相同時，下落的高度越高，物體的重力勢能越大。實驗序號 鉛球代號 鉛球質量/g 下落高度/m 陷入沙中的深度/m ① A 200 0.5 0.1 ② B 400 0.5 0.25 ③ C 200 1 0.2 ④ D 200 1 0.2
（2）由B、C兩球不能探究重力勢能的大小與質量的關系，理由是 。
（3）比較C、D兩球，發現兩球運動的路徑不同，但陷入沙中深度相同，由此可得出結論：。
（4）實際情況下，管道還是粗糙的，摩擦力會導致小球D陷入沙子中的深度變小。在力學分析時，例如某一個力相對非常小，對物體運動狀態影響不大時，物理學中經常采用忽略次要因素，建立理想模型的方法來研究問題。為了使管道對鉛球的摩擦力成為“次要因素”，除了使用更光滑的管道之外，本實驗可以選用質量更 （填“大”或“小”）的小球進行實驗。發布：2024/8/5 8:0:8組卷：8引用：1難度：0.5 -
2．被舉高的物體具有重力勢能，小李猜想。
猜想一：重力勢能的大小可能與物體的高度有關。
猜想二：重力勢能的大小可能與物體的質量有關。
為了驗證猜想，小李進行了如圖所示的實驗，讓物體下落沖擊小桌，小桌的桌腿是三根釘子，并輕放在沙筒內平整的沙面上。兩物體m、M為同種材料制成的實心圓柱體，且m＜M，①②③④四次實驗中使用的為同一小桌和沙筒。實驗數據如表格所示。
（1）表格中“？”處物體的下落方式為：（選填“由靜止開始自由下落”或“以初速v向下扔”）。步驟 下落方式 小桌下陷深度 ① ？ 5cm ② 10cm ③ 15cm ④ 以初速v向下扔 15cm
（2）完成步驟①后，他應 （選填“A”或“B”）。
A．拿起小桌和物體，整平沙面，再將小桌輕放在沙面上，再實施步驟②
B．只輕輕拿起物體，此過程中手不觸碰沙筒里的小桌，再實施步驟②
（3）小李的同桌小沈認為：為了使實驗操作更簡單，可以撤去小桌子，讓物體直接沖擊沙箱的沙面，觀察沙子的凹陷深度即可判斷物體重力勢能大小。小李認為小沈的觀點不正確，他的理由是：。
（4）實驗后，小李對“高空落下的雨滴不會對人造成傷害”感到好奇。他通過查閱資料知道：雨滴從高空落下的過程中，受到的空氣阻力與雨滴速度的平方成正比，所以雨滴下落時先加速，達到最大速度后，雨滴再勻速落向地面。雨滴下落過程中機械能 （選填“增大”、“不變”或“減小”）。對于下落的雨滴不傷人的現象，小李將進一步探究。發布：2024/8/7 8:0:9組卷：17引用：1難度：0.5 -
3．某物理實驗小組在探究“影響重力勢能大小的因素”時，提出了如下猜想：
猜想一：重力勢能的大小可能與物體的質量有關；
猜想二：重力勢能的大小可能與物體所在的高度有關；
猜想三：重力勢能的大小可能與物體的體積有關。
實驗中用到的小球，A、B、C球體積均為V，D球體積為2V，A、C、D球質量均為m,B球質量為2m。實驗時均讓小球從圖中高度自由下落，記錄小球下降到最低點時彈簧的長度，所用實驗裝置如圖所示。請你根據圖中實驗情景完成下列問題：
（1）為驗證猜想一，可以通過比較 兩球的實驗。
（2）通過本實驗可知，猜想 是正確的。
（3）小科認為利用這套實驗裝置，還可以探究影響動能大小的因素，比如通過比較A、C兩球實驗，可以探究 對動能大小的影響。發布：2024/12/28 15:0:1組卷：73引用：5難度：0.5