期末实验专题复习--探究影响重力势能大小的因素-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，以15道实验题构建“概念-探究-应用”逻辑链，系统渗透控制变量法与转换法，强化科学探究与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础探究|10题|转换法（凹陷/陷入深度）、控制变量法（质量/高度单一变量）|从重力势能概念出发，通过不同器材（铁块/铅球等）实验，建立“质量/高度-势能大小”关系| |科学论证|3题|实验步骤合理性分析（变量控制）|深化对探究过程严谨性的理解，强化科学推理与论证能力| |应用拓展|2题|生活现象解释（高空抛物等）|联结实验结论与实际，体现物理观念的应用价值|

期末实验专题复习--探究影响重力势能大小的因素 1．如图所示是“探究重力势能大小影响因素”的实验。实验器材有体积较大的容器、A的质量比B的质量小的实心铁块、小方桌、橡皮泥。 (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___________来反映铁块重力势能的大小；在物理学中，这种方法叫___________（选填“控制变量法”或“转换法”）； (3)通过对比图甲、乙两次实验，发现同一个重物从不同高度落下，高度越高，能够对外做功越多，说明它的重力势能越___________； (4)下列现象或应用与本实验结论有关的是___________； A．禁止高空抛物 B．大货车限载限速 C．机翼上部总是凸起下部平滑 (5)（科学论证）小明认为由实验步骤甲和丙或由实验步骤乙和丙，均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．某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到；物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用体积相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量均为，B球质量为，让A、B两球从距沙表面高处由静止下落，C球从距沙表面高（）处由静止下落，D球从距沙表面高的光滑弯曲管道上端由静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验测得A、B两球陷入沙坑的深度分别为和，C、D两球陷入沙坑的深度均为，且。 (1)本实验中，铅球的重力势能大小是通过___________来反映的。 (2)比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙坑的深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径_________（选填“有关”或“无关”）。 (3)比较_______两球，发现C球陷入沙坑的深度更大，由此可得出结论：当物体质量相同时，高度越高，物体的重力势能越大。 (4)比较A、B两球，发现B球陷入沙坑的深度更大，由此可得出结论：_________。 3．在做“探究物体的重力势能与哪些因素有关”的实验时，三个完全相同的木桩被从正上方由静止释放的铁块撞击后，陷入沙坑中的情况如图所示。 (1)在此实验中我们是通过___________来比较各个铁块重力势能的大小。 (2)若A、B两个铁块质量相同，则两个铁块下落的高度hA______ hB（选填“大于”“小于”或“等于”）； (3)若B、C两个铁块下落的高度相同，则两个铁块的质量mB_______mC（选填“大于”“小于”或“等于”）。 (4)本实验可得出的结论是物体的重力势能的大小与物体的质量和_________有关。 4．小明在“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，三个铝块A、B和C（质量为mA=mB<mC），他做了如下实验：将铁钉插入泡沫的相同深度，分别将三个铝块由空中静止释放撞击铁钉，铁钉进入泡沫，如图所示。 (1)在这个实验中，可以通过观察__________来比较铝块重力势能的大小； (2)甲、乙实验说明：在质量相同时，物体被举得越____，重力势能越大； (3)比较______两组实验的情况，说明铝块高度相同时，质量越大，铝块的重力势能越大。 5．如图，在“探究重力势能大小影响因素”的实验中，有三个实心的、大小相同的小球A、B、C，，球A、C离沙地高度相同。现将三个球同时由静止释放，球落到沙地上静止时的情形如图中虚线球所示。 (1)根据__________可以判断出______球释放前的重力势能最大。 (2)比较球A、C的实验情况可得出影响重力势能大小的因素是________。 (3)某组同学在探究时为了显示重力势能的大小，甲同学用海绵代替沙子，乙同学用橡皮泥代替沙子，你认为______同学的方案更合适。 6．在探究“物体重力势能的大小与哪些因素有关”时，让A、B两个质量不同的铅球从沙坑表面上方由静止释放，铅球落下后陷入沙子中，实验情景如图甲所示。 (1)实验中通过比较______来判断铅球重力势能的大小。 (2)由实验情景甲可得出结论：当______一定时，物体的______越大，重力势能越大。 (3)若要探究物体重力势能与高度的关系，则需用______的两个铅球，让两球___________，比较它们陷入沙子中的深度。 (4)如图乙所示，C球由静止下落，D球沿光滑弯曲管道由静止滑下。实验表明，物体重力势能的大小与____________。 7．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mA=mC<mB，木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示。 (1)实验时，是通过观察___________来比较木块的重力势能大小。 (2)比较木块A和B对木桩撞击的情形，可得出结论：当___________相同时，___________越大，物体的重力势能越大。 (3)比较木块B和C对木桩撞击的情形，___________（选填“能”或“不能”）得出物体的重力势能与高度有关的初步结论，理由是____________________。 8．小明利用实验小桌、装有细砂的容器、质量不同的物体A、B和C，探究重力势能的大小与哪些因素有关。如图所示，将物体从高处（图中水平虚线处）由静止释放，物体自由下落撞击小桌后立即与小桌一起向下运动。已知甲、乙、丙、丁四次实验中初始时桌腿陷入细砂中的深度相同，图中所画出的状态是桌腿最终静止在细砂中的位置。已知实验中三个物体的质量关系为mA<mB<mC，物体下落的距离远大于物体的厚度和桌腿陷入细砂中的深度请回答下列问题： (1)该实验是通过观察比较______来判断物体重力势能大小的； (2)比较______两次的实验结果可知，物体的重力势能与物体质量有关； (3)比较甲、丙、丁三次的实验结果可知，______相同的物体，______大，它的______越大。 9．已知物体重力势能大小与物体质量和所处高度有关，同学们在探究“物体的重力势能大小与物体质量和所处高度的关系”实验时，所用器材有：若干个质量不同的重物、透明的沙箱、小桌、沙子等，实验装置如图所示，把小桌放在透明的沙箱中，让重物从高处落下，撞击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度； (1)实验中的探究的是_____________（选填“重物”、“小桌”或“沙子”）的重力势能；桌腿陷入沙子的深度越大，研究对象具有的重力势能越______________； (2)将质量相同的重物从不同高度A、B、C三处由静止释放，且hA<hB<hC，这是要探究物体重力势能大小与物体_____________的关系。实验时，观察到桌腿陷入沙子的深度分别为hA′、hB′、hC′，且hA′<hB′<hC′，由此可得出结论___________； (3)实验结束后，各组同学在交流中发现有的小组观察到的hA′、hB′、hC′差别不大，难以得出结论，造成这一现象的原因可能是：_______________； (4)同学们在讨论重力势能与生活、生产的联系时，提出下列几种现象或应用，其中与本实验结论有关的是（　　） A．禁止高空抛物 B．货车设定最大承载质量 C．不同车型设定不同的最高行驶速度 D．飞机机翼的上表面弯曲，下表面比较平 10．同学们在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验时，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，如图为实验过程中的有关情景。 (1)本实验探究的是_______（选填“重物”或“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，这种研究方法是_______； (3)通过比较甲、乙两实验，可得出的结论是：当物体的质量相同时，所处高度_______，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。 11．小龙在研学时发现，强夯机（如图a所示）在打夯时，夯锤的质量越大，被提升得越高，地面被砸出的坑就越深。由此，小龙猜想，物体的重力势能可能与物体的质量和高度有关。为了验证自己的猜想是否正确，小龙和科技小组的同学们设计了图b所示的“模拟打桩”实验，探究物体重力势能的大小与哪些因素有关。已知物体质量m甲＝m乙＜m丙，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。 (1)物体下落过程中，重力势能转化为______能，可以通过比较______来判断物体重力势能的大小，由图b可判断：物体______（选填“甲”“乙”或“丙”）释放前的重力势能最小； (2)通过图b中A、B两木桩被打入沙中的深度，可以得出初步结论：______； (3)通过图b中______两木桩被打入沙中的深度，可以得出初步结论：物体下落的高度一定时，质量越大，具有的重力势能越大； (4)由图b中B、C两木桩被打入沙中的深度相同，能说明物体乙、丙释放前的重力势能相同，你的理由是______。 12．如图所示是探究影响重力势能大小因素的实验。实验器材有：体积较大的透明容器，两块实心铁块A、B（），小方桌，细沙。 (1)根据小方桌桌腿陷入细沙的深度来判断铁块重力势能的大小。在物理学中，这种方法叫________（选填“控制变量法”或“转换法”）。 (2)从高楼上向下抛丢垃圾，物体越高，破坏性越大，这是一种不文明行为。图中可以解释这一现象的是________（选填“甲”或“乙”）实验。 13．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）。 14．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)为了探究物体重力势能大小与高度的关系，应选择________两图实验进行分析，根据实验现象，可得出的结论是________。 (3)比较b、c两次实验，可知m2的重力势能________ m3的重力势能（选填“大于”、“等于”或“小于”）；另一小组认为比较b、c两次实验，也可得出“物体重力势能与高度有关”，你认为这个观点是________的。（选填“正确”或“错误”） (4)对比a、b、c三次实验，具有的重力势能最大的是图________（选填“a”、“b”或“c”）中的物体。 15．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（m<M）、木块等器材进行实验，实验中小球撞击木块时的动能由小球的______能转化而来的，通过观察______来反映物体动能的大小； （2）由甲、乙图可以得出的结论是：速度相同，质量越大，动能越______； （3）小明发现乙实验中木块移动距离与甲实验中相差不大，实验效果不明显，若只重新做乙实验，可采取的改进措施是______（写出一种即可）； （4）如图丙所示，小明在探究“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，质量为m1、m2和m3的三个金属块（m1=m2<m3）。他做了如下a、b、c三次实验：将铁钉插入泡沫相同的深度，分别将三个金属块由空中静止释放撞击铁钉，铁钉进入泡沫深度如图所示。比较a、b实验可得出重力势能大小与______的关系；比较b、c实验，则m2、m3重力势能大小关系为______（选填“m2较大”、“m3较大”、“一样大”或“无法比较”）。 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 《期末实验专题复习--探究影响重力势能大小的因素-2025-2026学年人教版物理八年级下册》参考答案 1．(1)铁块 (2) 橡皮泥的凹陷程度 转换法 (3)大 (4)A (5) 错误 见解析 【详解】（1）实验中实心铁块下落撞击小桌时将小桌向下压，对小方桌做功，说明实心铁块具有能量，该实验研究的是实心铁块的重力势能。 （2）[1][2]实验中实心铁块具有重力势能的大小通过观察橡皮泥的凹陷程度来表示的。这种方法叫转换法。 （3）甲、乙两实验中，铁块的质量相同，高度不同，且铁块的高度越高，橡皮泥的凹陷程度越大，说明铁块对外做功越多，铁块的重力势能越大。 （4）A．禁止高空抛物，是由于高度越高，物体具有的重力势能越大，能够对外做的功越多，破坏力越强。故A符合题意； B．大货车限载限速，是由于质量越大、速度越快，动能越大，故B不符合题意； C．机翼上部总是凸起下部平滑，利用机翼上方空气流速快，压强小，下方空气流速慢，压强大，产生向上的压强差，从而获得向上的升力，故C不符合题意。 故选A。 （5）[1][2]探究重力势能的大小和重物质量的关系，需要控制下落的高度相同，而甲和丙两实验中未控制下落高度相同，因此该观点是错误的。 2．(1)铅球陷入沙坑的深度 (2)无关 (3)A、C (4)高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大 【详解】（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过球陷入沙坑的深度来反映，球陷入沙坑的深度越深，球的重力势能越大。 （2）比较C、D两球，两球的质量相同，下落高度也相同，发现两球运动的路径不同，但陷入沙坑深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。 （3）比较A、C两球，质量和运动路径相同，C球的下落高度大，发现C球陷入沙坑深度更大，由此可得出结论：当物体的质量一定时，下落高度越大，重力势能越大。 （4）比较A、B两球，下落高度和运动路径相同，B球质量大于A球质量，发现B球陷入沙坑深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大。 3．(1)木桩陷入沙坑的深度 (2)小于 (3)大于 (4)高度 【详解】（1）把铁块的重力势能转化成木桩陷入沙坑的深度来比较各铁块重力势能的大小的，这种研究问题的方法叫转换法。 （2）根据观察图象可知B撞击木桩陷入沙坑的深度大，说明B重力势能大，A、B两铁块质量相等，则A下落的高度小于B。 （3）根据观察图象可知B撞击木桩陷入沙坑的深度大，说明B重力势能大，B、C两个铁块下落的高度相同，则铁块B的质量大于铁块C的质量。 （4）由（2）（3）可知，物体的重力势能的大小与物体的质量和高度有关。 4．(1)铁钉插入泡沫的深度 (2)高 (3)甲、丙 【详解】（1）本实验中铝块重力势能的大小无法直接观察，我们是通过观察比较铁钉插入泡沫的深度来间接比较的，这是转换法的应用。 （2）甲、乙实验中，两铝块质量相同，铝块被举的越高，铁钉插入泡沫的深度越深，重力势能越大，所以得到的结论是：在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大。 （3）根据控制变量法的思想，探究重力势能的大小与质量的关系时，需要控制下落的高度相同，铝块的质量不同，故需要对比甲、丙两次实验。 5．(1) 小球陷入沙地的深度 A (2)质量 (3)甲 【详解】（1）[1][2]实验中运用转换法，将不易测量的重力势能大小转换为小球陷入沙地的深度，观察图中小球陷入沙地的深度发现，球A陷入沙地的深度最深，故A球释放前的重力势能最大。 （2）大小相同的球A和球C，质量不同，离沙地高度相同，图中球A和球C陷入沙地的深度不同，即球A和球C释放前的重力势能不同，所以影响球A、C的重力势能大小的因素是质量。 （3）本实验是通过观察小球陷入沙地的深浅来判断影响小球的重力势能大小的因素，因重力势能的大小无法直接观察到，所以采用的是转换法，橡皮泥形变不能恢复，便于前后进行比较，而海绵会部分恢复原状不能保持最大形变，故更合适的是甲同学的方法。 6．(1)铅球陷入沙子中的深度 (2) 下落高度 质量 (3) 质量相同 从不同高度下落 (4)运动路径无关 【详解】（1）在探究 “物体重力势能的大小与哪些因素有关” 的实验中，由于重力势能的大小无法直接观察和测量，我们采用转换法，通过铅球陷入沙坑的深度来反映铅球重力势能的大小。铅球陷入沙坑越深，说明铅球对沙坑做的功越多，其具有的重力势能就越大。 （2）[1][2]观察图甲，A、B两个铅球下落的高度相同，B球的质量大于A球的质量，且B球陷入沙坑的深度更深。这表明当物体下落的高度一定时，物体的质量越大，其具有的重力势能就越大。 （3）[1][2]若要探究物体重力势能与高度的关系，根据控制变量法，需要控制其他因素不变，只改变高度这一变量。所以要用质量相同的两个铅球，让两球从不同高度由静止释放，然后比较它们陷入沙子中的深度，从而得出重力势能与高度的关系。 （4）观察图乙，C球由静止下落，D球沿光滑弯曲管道由静止滑下，两球的质量相同，下落的高度也相同，虽然运动路径不同，但两球陷入沙坑的深度相同。这说明物体重力势能的大小与运动路径无关。 7．(1)木桩陷入沙中深度 (2) 高度 质量 (3) 不能 没在控制木块的质量相同 【详解】（1）实验中木块在高处，具有重力势能，重力势能越大，uh木块对木桩做的功越多，木桩陷入沙中越深，所以可以通过木桩陷入沙中的深度来判断木块重力势能的大小，这用到了转换法。 （2）[1][2]木块A、B的高度相同，质量关系为mA<mB，被木块B打击后的木桩陷入沙中的深度更深，说明高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大。 （3）木块B、C的质量不同，所处高度也不同，根据控制变量法是不能得出物体的重力势能与高度有关的初步结论的。 8．(1)桌腿陷入细砂中的深度 (2)甲、丙/甲、丁/丙、丁 (3) 下落时的高度 质量 重力势能 【详解】（1）根据转换法的思想，实验中是通过观察桌腿陷入细砂中的深度来判断重力势能的大小。 （2）根据控制变量法的思想，要想探究物体的重力势能与物体质量有关，需控制物体下落时的高度相同，物体的质量不同，比较甲、丙或甲、丁或丙、丁两次的实验。 （3）[1][2][3]比较甲、丙、丁三次实验，物体下落时的高度相同，质量不同，质量越大，桌腿陷入细砂中的深度越深，说明它的重力势能越大。 9．(1) 重物 大 (2) 所处高度 物体质量一定时，所处高度越大，重力势能越大 (3)重物所处高度相差较小 (4)A 【详解】（1）[1]让重物从高处落下，探究重力势能的大小与哪些因素有关实验中，探究的是重物的重力势能。 [2]该实验应用转化法，用桌腿陷入沙子的深度来反映重物的重力势能的大小。桌腿陷入沙子的深度越大，说明重物对外做功本领越大，研究对象具有的重力势能越大。 （2）[1]质量相同的重物从不同高度A、B、C三处由静止释放，且hA<hB<hC，根据控制变量法知，这是要探究物体重力势能大小与物体所处高度的关系。 [2]实验时，发现质量相同的重物从不同高度落下，高度越高，观察到桌腿陷入沙子的深度，能够对外做功越多，说明它的重力势能越大。故观察到桌腿陷入沙子的深度分别为hA′、hB′、hC′，且hA′<hB′<hC′，由此可得出结论物体质量一定时，所处高度越大，重力势能越大。 （3）重物越重，被举起越高重力势能越大。实验结束后，各组同学在交流中发现有的小组观察到的hA′、hB′、hC′差别不大，即重力势能差别不大，难以得出结论，由于质量相同的重物，故造成这一现象的原因可能是重物所处高度相差较小。 （4）A．高空的物体重力势能较大，对外做功本领越强，越危险，禁止高空抛物，故A符合题意； B．货车设定最大承载质量，质量越大动能越大，故B不符合题意； C．不同车型设定不同的最高行驶速度，速度越大动能越大，故C不符合题意； D．飞机机翼的上表面弯曲，下表面比较平，易于起飞，故D不符合题意。 故选A。 10．(1)重物 (2) 比较桌腿陷入沙子的深浅 转换法 (3) 越高 乙、丙 【详解】（1）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，探究的是重物的重力势能。 （2）[1][2]实验中重物的重力势能大小不能直接比较，而是通过比较桌腿陷入沙子的深浅来比较，桌腿陷入沙子越深说明重物做的功越多，它原来具有的重力势能越大，运用了转换法。 （3）[1]比较甲、乙两实验，物体的质量相同，乙图中物体的高度较大，桌腿陷入沙子较深，说明它的重力势能较大，可以得到结论：物体的质量相同时，所处高度越高，重力势能越大。 [2]要探究重力势能与质量的关系，应控制其他变量保持不变，换用不同的重物，让它们从相同高度落下，观察桌腿陷入沙子的深度，故应比较乙、丙两实验。 11．(1) 动 木桩被打入沙中的深度 甲 (2)当物体的质量相同时，物体的高度越高，具有的重力势能越大 (3)A、C (4)乙、丙两物体对木桩做的功相同 【详解】（1）[1]物体下落过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增加，动能增加，因此是将重力势能转化为动能。 [2]根据转换法，本实验是通过木桩进入沙中的深度来反映物体的重力势能大小的。 [3]图b中，甲物体将木桩下压的深度最小，说明甲释放前的重力势能最小。 （2）图b中A木桩被打入的深度小，B木桩被打入的深度大，说明乙物体的重力势能大于甲物体的重力势能，由于甲、乙两物体的质量相同，乙物体的高度高，因此可得结论为：当物体的质量一定时，物体的高度越高，具有的重力势能越大。 （3）探究物体的重力势能与质量的关系，需要控制高度相同，质量不同，因此选择A、C两木桩。 （4）B、C两木桩被打入沙中的深度相同，说明物体乙、丙对木桩做的功相同，因此能够说明物体乙、丙释放前的重力势能相同。 12．(1)转换法 (2)甲 【详解】（1）实验中根据小方桌桌腿陷入细沙的深度来判断铁块重力势能的大小，即将比较铁块的重力势能的大小转换成了比较小方桌桌腿陷入细沙的深度，采用了转换法。 （2）物体的重力势能与质量、高度有关，“高空抛物”出现的危害，主要是物体质量一定，所在高度高，重力势能大，物体下落时重力势能转化成的动能越大，破坏性越大，图中可以解释这一现象的是甲实验。 13．(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。 14．(1)木桩在沙子中下陷的深度 (2) a、b 质量一定时，物体下落的高度越高，重力势能越大 (3) 大于 正确 (4)b 【详解】（1）物体重力势能的大小是无法直接观察获得，实验中是通过木桩在沙子中下陷的深度来反映的，深度越深，物体的重力势能越大。 （2）[1][2]为了探究物体重力势能大小与高度的关系，应控制木桩的质量相等，改变下降的高度，所以应比较a、b两图实验进行分析，根据实验现象可知，b图木桩下陷的深，说明m2的重力势能大，所以得出结论：质量一定时，物体下落的高度越高，重力势能越大。 （3）[1]比较b、c两次实验，b图木桩下陷的深，说明m2的重力势能大于m3的重力势能。 [2]由题可知，，由图可知，。b图木桩下陷的深，说明m2的重力势能大于m3的重力势能。可推知，当，b图中的木桩下陷的更深，重力势能更大，从而得到物体重力势能与高度有关的结论。 （4）该实验是通过木桩在沙子中下陷的深度来反映物体重力势能的大小的，深度越深，物体的重力势能越大，由图可知，b图木桩下陷的最深，所以具有的重力势能最大的是图b中的物体。 15． 重力势 木块移动的距离 大 换一个质量更大钢球 高度 m2较大 【详解】（1）[1]小球静止在斜面上时，具有重力势能，撞击木块时，对木块做功，将重力势能转化为动能。 [2]小球的动能不同，对木块做功不同，木块移动的距离也不同，所以通过观察木块移动的距离来反映动能的大小。 （2）[3]图甲、乙中，不同质量的小球从斜面的同一高度静止释放，到达水平面时速度相同，乙中小球质量大，撞击木块移动的距离大，说明速度相同时，质量越大，动能越大。 （3）[4]甲、乙实验中木块移动距离相差不大，可能是两个小球的质量比较接近，可换用一个质量更多的钢球进行实验。 （4）[5]图丙的a、b实验中，金属块的质量相同，高度不同，b中金属块的高度更大，撞击铁钉进入泡沫的深度更深，说明重力势能大小与高度有关。 [6]实验中金属块的重力势能不同，撞击铁钉进入泡沫的深度也不同，铁钉进入泡沫的深度越深，说明金属块的重力势能越大。图丙中，b的铁钉进入泡沫的深度最深，金属块的重力势能最大，所以m2、m3的重力势能大小关系为m2较大。 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 $