期末物理实验之探究影响物体重力势能的因素专项练习-2025-2026学年人教版物理八年级下册

**基本信息** 聚焦重力势能影响因素的实验探究，通过15道阶梯式题目系统训练控制变量法与转换法，构建“概念-方法-应用”的逻辑链条。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础探究|1-4题|确定研究对象、转换法应用|从重力势能概念出发，通过“木桩陷入深度”等转换量建立直观认知| |进阶分析|5-8题|控制变量条件判断、误差讨论|深化质量/高度单一变量控制，分析实验设计缺陷与结论合理性| |综合应用|9-15题|能量转化、实际问题解释|关联动能与势能转化，结合“高空抛物危害”等实例强化科学态度与责任|

期末实验之探究影响物体重力势能的因素专项练习 1．探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，三个完全相同的木桩和三个木块从高处释放时的位置如图甲所示，已知木块A、B、C的质量关系为，木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示． (1)实验时，我们研究的是______的重力势能大小，可以通过观察乙图中______来比较； (2)比较木块______和______对木桩撞击的过程，可判断重力势能的大小和重物下落的高度有关； (3)比较木块B和C将木桩打入沙中的深度，小明认为：物体重力势能的大小与质量有关，你认为小明的观点是______（选填“正确”或“错误”）的，理由是______。 2．某实验小组的同学找来一些实验器材，研究物体重力势能的大小与哪些因素有关。他们利用带有个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的圆柱体设计并进行了如图所示的实验。 （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___________所示的实验进行分析比较； （3）图乙和图丙所示的实验探究的是___________； （4）重力势能和动能可以相互转化。地震过后往往伴有泥石流等灾害，是因为山石、泥土被雨水从高处冲下来时将___________能转化为巨大的___________能。 3．如图甲、乙是小华和小强两位同学探究“物体的动能和势能的大小与哪些因素有关”的实验装置。 （1）为了探究动能与质量的关系，小华利用图甲进行的实验如下：让质量的两个小球从斜面上同一高度下滑，并撞击放在水平面上的木块，由于M在水平面上滑行一段距离之后再撞击木块，最终木块在水平面上滑行的距离相同。于是小华根据实验得出结论：物体动能大小与质量无关。这个结论与我们学习的结论不符，原因是__________； （2）小强利用图乙探究物体重力势能与哪些因素有关的实验，三个相同木桩在沙中所处的初始深度相同，A、B、C三个物体的质量关系为：。图乙中B、C两物体从图示位置由静止释放，分别撞击两木桩使之扎入沙坑的深度相同，由此__________（选填“能”或“不能”）说明B、C的初始重力势能相同。 4．小夏同学在体育活动中，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 为此小夏设计了如图所示的实验： 用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距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）。实验数据如下表： 实验序号 铅球代号 铅球质量/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 (1)本实验是通过观察________来判断重力势能大小的，这种研究问题的物理方法叫________（控制变量法/转换法/类比法）； (2)为验证猜想二，应比较________两球，得到的结论是：当物体质量相同时，________； (3)比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙中深度相同，由此可以得出结论：物体的重力势能与物体的运动路径________（有关/无关）。 5．小亮在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时，选用下列实验器材：一块厚泡沫，三个相同的铁钉；三个质量分别为、、的铝块，且。他做了如下实验：首先控制铁钉插入泡沫的深度相同，分别将三个金属块由空中静止释放撞击铁钉，撞击后铁钉进入泡沫的深度如图所示。 (1)比较______两次实验的情况，说明高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大； (2)由于实验室器材数量有限，有一小组同学没有领到质量为的金属块，他们是否可以完成对（1）中结论的探究？______（选填“能”或“不能”）；若能，请说明操作；若不能，请说明理由：______； (3)本实验中，的质量比小，但初始高度比高，小亮认为没有做到控制变量，所以无法比较和的重力势能大小，你是否同意？______（选填“是”或“否”），请写出你的依据______。 6．如图是探究“重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验。 （1）由甲图中实验情景可得结论：______； （2）如图乙所示，C铅球由静止自由下落，D铅球沿光滑弯曲管道由静止滑下，实验表明，铅球重力势能的大小与球通过的路径______（有关/无关）； （3）若要探究物体重力势能与高度的关系，可选用______（A/B/C/D）两个铅球，让两个铅球从______落下，比较它们陷入沙子中的深度。 7．在探究物体重力势能的大小与哪些因素有关的实验中，小亮设计了如图所示的实验。在容器中装入适量的细砂，将木质小桌放在平整的细砂上，将铁块置于木质小桌正上方，各次实验中铁块从图中水平虚线处由静止释放，铁块自由下落撞击小桌后立即与小桌一起向下运动，并使桌腿陷入细砂中相应的深度。A、B、C三个铁块的质量关系为mA＜mB＜mC，甲、乙、丙、丁四次实验中，桌腿陷入细砂中的深度依次增大（图中未画出，铁块下落的高度远大于桌腿陷入细砂中的深度），请回答下列问题： (1)实验中通过桌腿陷入细砂中的深度来反映__________； (2)选择甲乙两次实验是为了探究什么科学问题___________； (3)小亮利用乙、丙、丁三次实验，探究“物体重力势能的大小与质量的关系”，他的探究中存在的问题是___________。 8．某实验小组在用“模拟打桩”来探究影响重力势能大小的因素，已知物体质量的关系为，使用的器材有沙子、木桩等。实验时，让物体从木桩正上方的某一高度处自由下落将木桩打入沙中，三次实验木桩进入沙中的深度如图所示。 （1）本实验是通过__________来反映物体重力势能大小的； （2）分析图__________两次实验，得出结论：当质量一定时，物体所处的高度越大，重力势能越大； （3）比较图甲、丙两次实验，得出结论：__________； （4）对比图甲、乙、丙三次实验，具有的重力势能最大的是图__________（选填“甲”“乙”或“丙”）中的物体。 9．如图所示小明在探究“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中： （1）图甲所示，小明利用斜面、钢球、木块等器材进行实验，该实验中物体的动能是指________（选填“钢球”或“木块”）的动能：实验中通过观察____________来反映物体动能的大小； （2）由甲图可以得出的结论是：在物体质量一定时，____________越大，物体的动能越大； （3）甲图实验中，小球从被释放到最终停下来的过程中，机械能________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）如图乙所示，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乙中虚线球所示．比较球A、C可得出重力势能大小与________的关系。 10．同学们在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”时，把小桌放在平整的沙面上，让重物从高处落下，撞击桌面的中心部位，使桌腿陷入沙子，如图所示为实验过程中的有关情境。 (1)本实验探究的是______（重物/小桌）的重力势能； (2)实验中通过______来判断物体重力势能的大小，这种研究方法叫______法； (3)实验中可能出现桌脚陷入沙子中的深度不明显或桌脚陷入沙子中的深度差不明显的现象，针对这些现象，下列做法中最不具有操作性的是______； A．增大重物下落的高度 B．增大前后两次实验重物的质量差 C．测量前后两次桌脚陷入沙面的深度h（如图丁所示） D．每次实验前都松动沙子、平整沙面 (4)比较甲、乙两实验，可得结论：______，重力势能越大，若要探究重力势能与质量的关系，应比较______两实验； (5)小明想用以上器材探究“动能的大小与哪些因素有关”，他的设想______（可行/不可行）。 11．如图所示是“探究物体重力势能的大小与哪些因素有关”的实验装置，把小桌放在透明的沙箱中，让实心铁块从高处落下，撞击小桌。（实心铁块质量关系：） (1)实验探究的是________（选填“铁块”或“小桌”）的重力势能； (2)实验中通过________来反映物体重力势能的大小，这种物理研究方法叫做________法； (3)探究物体重力势能是否与质量有关，应比较图________两次的实验；比较图甲、乙两次实验可得出的结论是：________________________。 12．如图所示小明在探究“物体的动能、重力势能大小跟哪些因素有关”的实验中： （1）如图甲所示，小明利用斜面、钢球、木块等器材进行实验，该实验中物体的动能是指________（选填“钢球”或“木块”）的动能：实验中通过观察________来反映物体动能的大小； （2）由甲图可以得出的结论是：在物体质量一定时，________越大，物体的动能越大； （3）甲图实验中，若水平面绝对光滑，则________（选填“能”或“不能”）完成实验； （4）甲图实验中，小球从被释放到最终停下来的过程中，机械能________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （5）如图乙所示，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乙中虚线球所示.比较球A、C可得出重力势能大小与________的关系；比较球A、B可得出重力势能大小与________的关系。 13．某实验小组在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”，利用实验小桌、箱体透明的沙箱、质量不同的重物A和B（），让重物从高处落下，撞击小桌，实验现象如图甲、乙、丙所示。 (1)本实验是通过观察_________来比较重物重力势能的大小。 (2)比较甲、乙可知，物体的重力势能与物体所处的_________有关。比较_________可知，物体的重力势能与物体的质量有关。相同条件下，物体的质量越大，重力势能越_________。 (3)高空抛物是非常危险的违法行为，请从本实验探究及能量转化的角度分析，为什么一枚质量较小的鸡蛋，从十几层楼的高空落下，也会造成严重的伤害？__________ 14．【实验名称】探究影响重力势能大小的因素。 【猜想】在探究影响重力势能大小的因素时，某同学提出了如下猜想： 猜想一：重力势能的大小可能与物体的质量有关。 猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关。 猜想三：重力势能的大小可能与物体的运动路径有关。 【证据】他为了验证猜想，准备了如下实验器材：花泥（易产生塑性形变）若干块，刻度尺一把，体积相同、质量为m的小球三个和质量为2m的小球一个。所用实验装置如图甲、乙所示： 为验证猜想，他首先让质量分别为m、2m的小球A、B从距花泥表面高H处由静止下落，测得A、B小球陷入花泥的深度分别为和，如图甲所示；然后让质量为m的小球C从距花泥表面高3H处由静止下落，质量为m的小球D从距花泥表面高3H的光滑弯曲管道上端由静止滑入，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），测得C、D小球陷入花泥的深度均为，且。 【解释】 (1)本实验是通过观察______来判断重力势能大小的； (2)分析图甲所示的实验现象，可得出结论：当物体的运动路径、______相同时，______越大，重力势能越大； (3)分析图乙所示的实验现象，发现两个球运动的路径不同，但陷入花泥的深度相同，由此可知物体的重力势能与物体运动的路径______（选填“有关”或“无关”）； (4)比较______两个球，可得出结论：当物体质量相同时，高度越高，物体具有的重力势能越大； 【交流】 (5)本实验中主要采用的实验方法有转换法和______法； (6)由B、C两个球不能探究重力势能的大小与质量的关系，理由是没有控制______。 15．生活中经常会看到“严禁高空抛物”的警示牌，小丽学了机械能之后，设计了如图所示的实验，探究物体重力势能的大小与哪些因素有关。将三个相同的木桩置于等高的位置，让物体A、B、C从木桩正上方某一高度自由下落，将木桩打入沙中。已知物体A、B、C质量关系mA = mB< mC。 （1）物体下落过程中，重力势能转化为___________能，由图可判断：物体___________（填“A”、“B”或“C”）释放前的重力势能最大； （2）比较图甲和图丙，可探究重力势能与___________的关系； （3）比较图甲和图乙，可初步得到的结论是：质量相同时，___________； （4）通过实验小丽明白了为什么要禁止高空抛物，因为物体的位置越___________，具有的___________就越大，从高空掉下来，破坏力就越强。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《期末实验之探究影响物体重力势能的因素专项练习-2025-2026学年人教版物理八年级下册》参考答案 1．(1) 木块 木桩陷入沙中的深度 (2) A B (3) 正确 见解析 【详解】（1）[1][2]实验中让木块从高处自由下落打击在木桩上，通过观察木桩陷入沙中的深度判断木块的重力势能大小。 （2）[1][2]由图可知：木块A、B的质量相同，木块B的高度大于A的高度，B撞击木桩的深度大于A撞击木桩的深度，则可得：重力势能的大小和重物下落的高度有关。 （3）[1][2]通过对A、B的比较，可得出结论，当质量一定时，高度越大，重力势能越大。比较木块B和C将木桩打入沙中的深度，C的高度较小，将木桩打入沙中的深度却较大，若将C提高到与B相同高度，则将木桩打入沙中的深度将更大，所以，可以说明物体重力势能的大小与质量有关，小明的观点是正确的。 2． 小方桌陷入沙中的深度 甲 乙 重力势能的大小与质量的关系 重力势 动 【详解】（1）[1]重力势能的大小无法直接观察到，所以采用转换法，通过观察小方桌陷入沙中的深度来判断重力势能的大小。 （2）[2][3]如果探究重力势能与高度的关系，必须保证物体的质量相等，而图甲和图乙使用的是同一物体，从不同高度落下，所以可以实现探究目的。 （3）[4]由图可知，图乙和图丙中物体不同，即质量不同，但是从同一高度落下，所以探究的问题是高度相同时，重力势能的大小与质量的关系。 （4）[5][6]山石、泥土被雨水从高处冲下来时，质量不变，速度变快，动能增大，高度降低，重力势能减小，重力势能转化为动能。 3． 木块没有放在斜面底端 能 【详解】（1）[1]由图得，两球的质量不同，让小球从斜面上同一高度下滑，小球到达水平面的速度相同，实验中通过小球撞击木块，木块移动的距离看出小球动能大小，此时木块放在斜面的底端，由图得，木块没有放在斜面底端，导致结论出错。 （2）[2]B、C两物体从图示位置由静止释放，撞击两木桩使之扎入沙坑的深度相同，说明BC撞击木桩过程中，克服摩擦阻力做的功相同，说明B、C的初始重力势能相同。 4．(1) 铅球陷入沙中的深度 转换法 (2) A、C 高度越高，重力势能越大 (3)无关 【详解】（1）[1][2]本实验是通过观察铅球陷入沙中的深度来判断重力势能大小的，铅球陷入沙中的深度越大，表明铅球的重力势能越大，把不便于测量的重力势能大小转换成便于测量的铅球陷入沙中的深度，这种研究问题的物理方法叫转换法。 （2）[1][2]为验证猜想二，即物体的重力势能与物体的下落高度有关，应控制铅球的质量相同，改变其下落高度，观察铅球陷入沙中的深度，所以，应比较A、C两球，由图知，C球下落高度较大，陷入沙中的深度也较大，即C球的重力势能较大，所以，得到的结论是：当物体质量相同时，物体的高度越大，重力势能越大。 （3）根据控制变量法，比较C、D两球，发现两球的质量和下落高度均相同，两球运动的路径不同，但陷入沙中深度相同，则两球的重力势能相同，由此可以得出结论：物体的重力势能与物体的运动路径无关。 5．(1)甲、丙 (2) 不能 不能控制高度相同时，质量不同 (3) 否 见解析 【详解】（1）由题可知，甲、丙中铝块的质量不同，高度相同，铁钉进入泡沫深度不同，因此比较甲、丙两次实验的情况，说明铝块高度相同时，质量越大，铝块的重力势能越大。 （2）[1][2]由于甲、乙中金属块的质量相同，高度不同，铁钉进入泡沫深度不同，故能得到的结论：在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大。由于实验室器材数量有限，有一小组同学没有领到质量为的金属块，可知领到的金属块的质量相同，由于不能控制高度相同时，质量不同，所以不能完成（1）中结论的探究。 （3）[1][2]由图可知，甲、乙中金属块的质量相同，高度不同，铁钉进入泡沫的深度不同，故可探究重力势能的大小与高度的关系，得到的结论为：在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大；所以，我们是通过观察比较铁钉进入泡沫的深度来间接比较金属块重力势能的大小，比较乙、丙实验，的质量比小，初始高度比高，对应的铁钉进入泡沫的深度较大，则的重力势能较大，可比较和的重力势能大小。 6． 在物体被举高的高度一定时，物体质量越大，重力势能越大 无关 A、C 不同高度 【详解】（1）[1]由甲图可知，铅球下落的高度一定时，质量为2m的物体陷入沙子的深度大，可知其重力势能大，故得出：在物体被举高的高度一定时，物体质量越大，重力势能越大。 （2）[2]C铅球由静止自由下落，D铅球沿光滑弯曲管道由静止滑下，而两球陷入沙子的深度相同，故实验表明，铅球重力势能的大小与球通过的路径无关。 （3）[3][4]若要探究物体重力势能与高度的关系，要控制质量相同，可选用A、C两个铅球，让两个铅球从不同高度落下，比较它们陷入沙子中的深度。 7．(1)重力势能的大小 (2)重力势能的大小与物体的高度的关系 (3)变量不唯一 【详解】（1）重力势能的大小无法直接观察，故通过桌腿陷入细砂中的深度来反映，桌腿陷入细砂中的深度越深，说明物体的重力势能越大。 （2）由图可知，甲乙两次实验所用的铁块相同，铁块所处的高度不同，故探究的问题是重力势能的大小与物体的高度的关系。 （3）由图可知，乙、丙、丁三次实验中，铁块的质量和高度均不同，根据控制变量法，要想探究物体重力势能的大小与质量的关系，应控制质量不同，高度相同，故实验中存在的问题是变量不唯一。 8． 木桩进入沙中的深度 甲、乙 当高度一定时，物体质量越大，重力势能越大 乙 【详解】（1）[1]根据转换法，本实验是通过木桩进入沙中的深度来反应物体的重力势能大小的。 （2）[2]根据控制变量法，应该控制质量一定，改变高度，故选甲、乙两次实验。 （3）[3]比较图甲、丙两图，可知物体所处高度相同，质量大的，木桩进入沙中的深度更深，故得结论当高度一定时，物体质量越大，重力势能越大。 （4）[4]对比图甲、乙、丙三次实验，乙图中木桩进入沙中的深度最深，故乙图中物体具有的重力势能最大。 9． 钢球 木块移动的距离 速度 变小 质量 【详解】（1）[1][2]如图甲，控制了木块的位置不变，将钢球从不同的高度静止滑下，这是研究钢球的动能，根据转换法可知，实验中通过观察木块移动的距离来反映钢球动能的大小。 （2）[3]由甲图可知，钢球的质量不变，从不同高度静止滑下，使得钢球到达水平面的速度不同，撞击木块移动的距离也就不同，动能大小不同，所以可以得到结论，在物体质量一定时，速度越大，物体的动能越大。 （3）[4]实验过程中，小球从一定高度滑下，小球的重力势能转化为小球的动能，小球撞击木块后，小球的动能转化为木块的动能，并受阻力的作用，小球最终停下来，机械能变小。 （4）[5]比较球A、C可知道，球A、C的质量不同，从相同的高度静止释放，铁球A的质量大，落到沙地的坑越深，说明重力势能大，可以探究出重力势能大小与质量的关系。 10．(1)重物 (2) 桌脚陷入沙子中的深度 转换 (3)C (4) 质量相等，物体的高度越高 乙、丙 (5)可行 【详解】（1）实验中，让重物从高处落下，撞击桌面的中心部位，桌腿陷入沙子，在探究重力势能的大小与哪些因素有关实验中，所以探究的是重物的重力势能。 （2）[1][2]实验中通过比较桌腿进入沙子的深浅来比较重力势能的大小的，桌腿进入沙堆越深说明物体做的功越多，它原来具有的重力势能越大，运用了转换法。 （3）实验中可能出现桌脚陷入沙子中的深度不明显或桌脚陷入沙子中的深度差不明显的现象，增大重物下落的高度，可以改变脚陷入沙子中的深度；增大前后两次实验重物的质量差，可以改变脚陷入沙子中的深度；每次实验前都松动沙子、平整沙面，能保证实验初始条件一致，且桌脚更易下陷，让下陷现象更易观察。而测量前后两次桌脚陷入沙面的深度h，不可以改变脚陷入沙子中的深度，所以最不具有操作性的是C。 故选C。 （4）[1]比较甲、乙两图，物体的质量相同，乙图中物体的高度较大，桌腿进入沙子较深，说明它的重力势能较大，可以得到物体的质量相同时，所在高度越高，重力势能越大。 [2]要想探究重力势能与质量的关系，保持物体的高度相同，改变物体的质量，所以应比较乙、丙两实验。 （5）动能的大小与质量和速度有关，该实验装置中，可让不同质量的重物从同一高度落下，保证撞击速度相同，或同一重物从不同高度落下，改变撞击速度，通过小桌下陷深度反映重物撞击小桌时动能大小，因此设想可行。 11．(1)铁块 (2) 桌腿进入沙子的深浅 转换 (3) 甲、丙 物体的质量相同时，所在高度越高，重力势能越大 【详解】（1）被举高的物体有重力势能，让铁块从高处落下，撞击桌面的中心部位，桌腿陷入沙子，实验中探究的是铁块的重力势能。 （2）[1][2]实验中通过比较桌腿进入沙子的深浅来比较重力势能的大小，桌腿进入沙堆越深说明物体做的功越多，它原来具有的重力势能越大，运用了转换法。 （3）[1]重力势能与两个因素有关，一是物体质量，二是物体被举高度，想要探究重力势能与质量的关系，根据控制变量法，应该保持高度相同，改变物体的质量。因此应该选择甲、丙两图进行实验。 [2]比较图甲、乙两次实验，物体的质量相同，乙图中物体的高度较大，桌腿进入沙子较深，说明它的重力势能较大，因此可以得到结论：物体的质量相同时，所在高度越高，重力势能越大。 12． 钢球 木块移动的距离 速度 不能 变小 质量 高度 【详解】（1）[1][2]如图甲，控制了木块的位置不变，将钢球从不同的高度静止滑下，这是研究钢球的动能，根据转换法可知，实验中通过观察木块移动的距离来反映钢球动能的大小。 （2）[3]由甲图可知，钢球的质量不变，从不同高度静止滑下，使得钢球到达水平面的速度不同，撞击木块移动的距离也就不同，动能大小不同，所以可以得到结论，在物体质量一定时，速度越大，物体的动能越大。 （3）[4]根据牛顿第一定律可知，若水平面绝对光滑，物体将一直做匀速直线运动，不能通过观察木块移动的距离长短，来判断小球动能的大小，所以不能完成实验。 （4）[5]实验过程中，小球从一定高度滑下，小球的重力势能转化为小球的动能，小球撞击木块后，小球的动能转化为木块的动能，并受阻力的作用，小球最终停下来，机械能变小。 （5）[6][7]球A、C的质量不同，从相同的高度静止释放，铁球A的质量大，落到沙地的坑越深，说明重力势能大，可以探究出重力势能大小与质量的关系。比较球A、B可得，球的质量相同，但静止释放的高度不同，A球高度较大，落到沙地的坑越深，说明重力势能大，可以探究出重力势能大小与高度的关系。 13．(1)桌腿陷入沙子的深度 (2) 高度 甲、丙 大 (3)见解析 【详解】（1）在该实验中，重物重力势能的大小无法直接观察，通过观察桌腿陷入沙子的深度来间接比较重物重力势能的大小，桌腿陷入沙子越深，说明重物的重力势能越大，这运用了转换法。 （2）[1]比较甲、乙，重物都是，质量相同，重物所处的高度不同，桌腿陷入沙子的深度不同，所以物体的重力势能与物体所处的高度有关； [2]要探究物体的重力势能与物体的质量有关，需要控制高度相同，质量不同，甲、丙中重物高度相同，质量不同（），所以比较甲、丙可知物体的重力势能与物体的质量有关； [3]由实验现象可知，相同条件下，物体的质量越大，桌腿陷入沙子越深，即重力势能越大。 （3）从十几层楼的高空落下的鸡蛋，所处高度很高，根据重力势能大小与高度的关系，高度越高，重力势能越大；鸡蛋下落过程中，质量不变，高度降低，速度增大，重力势能转化为动能，到达地面时动能很大，所以即使鸡蛋质量较小，也会造成严重的伤害。 14．(1)小球陷入花泥中的深度 (2) 高度 质量 (3)无关 (4)A、C (5)控制变量 (6)下落高度相同 【详解】（1）小球的重力势能难以直接观察，可以观察小球陷入花泥中深度来间接反映，利用了转换法。 （2）[1][2]分析图甲所示的实验现象，两球高度相同，质量不同，质量大的陷入花泥中更深，根据控制变量法，可得出结论：当物体的运动路径、高度相同时，质量越大，重力势能越大。 （3）分析图乙所示的实验现象，质量和高度相同，两个球运动的路径不同，陷入花泥的深度相同，由此可知物体的重力势能与物体运动的路径无关。 （4）根据控制变量法，探究重力势能大小与高度的关系时，应保持质量相同，高度不同，故应选择A、C两球进行实验。 （5）小球的重力势能难以直接观察，可以观察小球陷入花泥中深度来间接反映，利用了转换法，重力势能的大小与质量和高度有关，每次只探究其中一个，另一个保持相同，应用了控制变量法，故本实验中主要采用的实验方法有转换法和控制变量法。 （6）探究重力势能的大小与质量的关系，根据控制变量法，应保持高度相同，质量不同，B、C两个球质量不同，下落高度也不相同，故不能完成探究重力势能的大小与质量的关系实验。 15． 动 B 质量 高度越高，重力势能越大 高 重力势能 【详解】（1）[1]物体下落过程中，高度降低，速度增大，因此重力势能转化为动能。 [2]从图中可以看出，物体B将木桩打入沙中的深度最深，说明物体B对木桩做的功最多，则物体B在释放前具有的重力势能最大。 （2）[3]比较图甲和图丙，两个物体的高度相同，但质量不同。因此，这两个实验可以探究重力势能与质量的关系。 （3）[4]比较图甲和图乙，两个物体的质量相同，但高度不同。高度较高的物体将木桩打入沙中的深度更深。因此，可以初步得到的结论是：质量相同时，物体被举得越高，它具有的重力势能就越大。 （4）[5][6]通过实验，小丽明白了为什么要禁止高空抛物。因为物体的位置越高，即被举得越高，它就具有更大的重力势能。当这样的物体从高空掉下来时，它的重力势能会转化为动能，转化成的动能也会很大，因此破坏力就越强。所以，要禁止高空抛物，以防止造成严重的伤害和损失。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $