2024年中考物理专项复习【实验突破】：探究影响物体重力势能的因素

2024年中考物理专项复习【实验突破】：探究影响物体重力势能的因素 探究物体的重力势能跟哪些因素有关 （1）转换法的应用：通过沙坑(橡皮泥)的 反映物体重力势能的大小。 （2）控制变量法的应用： ①探究重力势能的大小与高度的关系：控制小球的 不变，让同一小球从 由静止自由落下 ，观察沙地的凹陷程度。 ②探究重力势能的大小与质量的关系：控制小球下落的 ，让 的小球由 静止自由落下 ，观察沙地的凹陷程度。 ③探究重力势能的大小与运动路径的关系：控制小球的 ，让同一小球从同一高度沿 路径由静止自由落下 ，观察沙地的凹陷程度。 （3）小球由静止下落到接触沙地前， 转化为 。 （4）接触沙地到小球静止， 转化为 。 （5）实验结论：重力势能大小与物体 和所处 有关；高度相同时，质量越大的物体具有的重力势能越大；质量相同时，所处位置越高的物体具有的重力势能越大。 1．某实验小组用沙子、小桌、重物（重物质量m<M）和透明的箱子进行实验，如图所示，把小桌放在透明的沙箱中，让重物从高处自由落下，撞击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度，探究重力势能的大小与哪些因素有关。    （1）实验探究的是 （选填“重物”或“小桌”）的重力势能； （2）由实验步骤 （选填“A和B”“A和C”或“B和C”），可判断重力势能的大小和重物所在高度的关系； （3）实验小组认为由实验步骤B和C，可判断重力势能的大小和重物质量的关系，该观点 （选填“正确”或“错误”），理由是 。 2．在研究“物体的重力势能与哪些因素有关”的实验中，让两个大小相等的物体静止从空中同一高度落下，撞击相同的木桩，陷入沙坑中的情况如图所示。 （1）在准备实验器材时，需要两个质量 的物体，这样做的目的是 ； （2）重力势能的大小通过观察 来体现，这种间接的实验方法在物理中称为 ； （3）由实验可以得出：重力势能的大小与 有关。    3．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： （1）根据图片所示，通过观察 来判断小球重力势能大小； （2）比较A与B两图，可以探究重力势能大小与小球 的关系； （3）比较B与C两图，可以探究重力势能大小与小球 的关系。 （4）该同学总结八年级学习的物理探究实验发现：当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来，如图所示探究动能的大小与什么因素有关。 该实验中小球动能的大小是通过观察比较物块B 反映出来的，当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采用 法。在研究小球动能的大小与速度的关系时，就要多次改变速度的大小，同时控制小球的 不变；如果要研究动能的大小与质量的关系，则需要控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是 。 4．小明为了探究物体动能、重力势能的大小与哪些因素有关，做了如下实验： (1)如图甲所示，实验中是通过 判断钢球动能的大小，下列实验中所用的研究方法与此不相同的是 。 A．根据温度计中液柱上升的高度来反映物体温度的高低 B．研究滑动摩擦力的大小与压力的关系时，控制接触面的粗糙程度相同 C．利用弹簧形变的程度来反映力的大小 D．利用电流表指针偏转的幅度大小来表示所测量电流的大小 (2)用质量不同的钢球，让它们从同一高度沿着斜面自由滚下，这是控制 相同，通过本次实验，得出的结论是 。 (3)探究影响重力势能大小的因素时，该小组用A、B、C三个物块从一定高度下落后打在三个相同的桩上，得到了如图乙所示的情景。根据乙图的现象可知 物块的重力势能最大。若mA＝mB＜mC，A、C两物块下落高度相等，请在图乙中虚线框内画出B物块的大致位置。 5．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。 （1）实验中通过观察 来判断物体重力势能的大小； （2）要探究重力势能大小与高度的关系应选择图 和图 进行分析比较； （3）图乙和图丙探究的问题是 。 6．小华和小东利用沙子、小桌、重物、透明的箱子进行实验探究。：    （1）在分析压力作用效果与压力大小的关系时，小华选择图甲、乙两次实验进行比较，得出结