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，通过15道实验题系统训练控制变量法与转换法，构建“概念-实验-应用”逻辑链条，渗透科学探究与科学思维素养。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础探究|10道|控制变量（质量/高度）、转换法（凹陷深度/陷入程度）|从重力势能概念出发，通过对比实验推导质量和高度对势能的影响规律| |综合应用|5道|实验结论迁移（高空抛物危害、水力发电原理）|结合生活实例，实现从实验规律到实际问题解决的能力转化|

期末实验专题复习--探究影响重力势能大小的因素 1．小明在家和妈妈一起做饭，一个饮料瓶不小心落到了面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，利用面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如下两个问题进行了探究。 瓶子放在面团上瓶子从高处落入面团中 问题一：压力作用效果跟哪些因素有关 问题二：重力势能大小跟哪些因素有关 (1)做实验①②③是为了探究______（选填“问题一”或“问题二”），实验中是利用______反映压力的作用效果； (2)利用实验④⑤可探究重力势能大小与______是否有关； (3)要研究重力势能的大小是否与物体所处的高度有关，应对比实验______（填实验序号）； (4)《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为，“高空抛物”危害性大的原因是______。 2．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。观察各次实验中桌腿陷入细砂中的深度情况，便可知物体释放前的重力势能大小的关系。已知实验中三个物体的质量关系为mA＜mB＜mC 。请回答下列问题： （1）比较______两次的实验结果可知，物体的重力势能与物体被举高的高度有关； （2）比较甲、丙、丁三次的实验结果可知，______相同的物体，质量越大，它的重力势能越大； （3）设乙实验中物体A释放前的重力势能为EA ，丁实验中物体C释放前的重力势能为EC，则EA______EC（选填“＞”、“＜”或“=”）。 3．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2和图3探究的问题是______； （4）重力势能的大小与______和______有关。 4．在探究“重力势能的大小与哪一些因素有关”的实验中，已知重物A、B、C的质量关系为。三个完全相同的木桩和三个不同高度处释放时的重物位置如图甲所示，木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示，重物B、C将木桩打入沙中的深度相同。 (1)让重物自由下落在木桩上，通过观察木桩陷入沙中的深度判断__________（选填“重物”或“木桩”）的重力势能大小。 (2)比较__________两个重物将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系。得出的结论是：在__________一定时，物体的高度越__________，重力势能越大。 (3)结合（2）中的实验结论，通过比较B和C两个重物将木桩打入沙中的深度，我们__________（选填“能”或“不能”）得出物体的重力势能与其质量有关的结论。 5．在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，重物A、B、C的质量关系为mA=mB<mC，木桩相同。木桩和重物位置如图甲所示。重物静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示，重物B、C将木桩打入沙中的深度相同。 (1)重物自由下落打击木桩，通过观察木桩陷入沙中的深度判断_________（选填“重物”或“木桩”）的重力势能大小； (2)比较_________（选填“AB”、“BC”或“AC”）两个重物将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，得出的结论是：当重物质量相同时，高度越高，重力势能越_________（选填“大”或“小”）； (3)结合（2）中的实验结论，通过比较B和C两个重物将木桩打入沙中的深度，我们_________（选填“能”或“不能”）得出物体的重力势能与其质量有关的结论； (4)如图丙所示，是某一重物从某高度处由静止下落的过程中，下落高度与时间的关系图。在下面的四个选项中，描述重力对该重物做功大小与下落时间关系最接近正确的图线是_________； A． B． C． D． (5)结合本实验和所学知识，分析图丁所示的水坝，水力发电机安装在________（选填“C”或“D”）位置较为合理；水力发电站、风力发电站等都是有效地利用了绿色能源，最终将其他形式的能量转化成________能。 6．利用如图甲所示实验装置，探究重力势能大小与物体质量和高度的关系。 （1）静止释放铁球，记录铁球速度减为0时弹簧的长度。铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，则说明铁球的重力势能越______； （2）如图甲，将同一铁球先后从不同高度、处由静止释放，弹簧被压缩后的长度分别为、，可以得到结论______； （3）利用水流推动水轮机转动，水轮机就可以带动发电机，将水能转化为电能。分析图乙所示的水坝，水轮机安装在______位置较为合理（填“C”或“D”）。请你分析一下建造大型水力发电站的地方应该具备哪些条件（写出两条）：①______；②______。 7．为了探究物体重力势能的大小与哪些因素有关，小罗利用带有四只脚的小方桌、沙箱及质量不同的重物（）设计并进行了如图所示的实验。 （1）实验中小罗是通过观察小方桌的桌脚陷入沙子中的______来比较重力势能大小的； （2）要探究物体重力势能的大小与高度的关系，应选择______两图进行分析比较； （3）乙、丙两图探究的问题是______与______的关系； （4）2021年1月1日起我国《民法典》将高空抛物列入违法行为。物体的位置越______，具有的重力势能就越大，从高空掉下来，物体的重力势能转化为物体的______能越大，破坏力越大。 8．【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______。 9．小明在玩“水枪”玩具时，发现“水枪”水平放置，如果推动活塞的速度越快，水枪离地面的高度越高，水就会射得越远，据此，他提出了如下猜想：在空中水平抛出的物体，落地的水平距离与抛出的初速度及抛出点离地面的高度有关，为验证猜想，小明找来了如图所示装置进行实验。 (1)实验中，让小球从斜槽上自由滚下，是为了使小球到达水平槽时具有一定的_________；小球从斜槽滚下，重力势能将_________，动能将_________； (2)分别让_________（选填“同一”或“不同”）小球从斜槽上A、B、C位置由静止自由滚下，测出小球落地的水平距离sA、sB、sC，发现。这表明：空中水平抛出的物体，落地的水平距离与_________有关；这种研究方法是_________法； (3)逐步降低抛出点离地面的高度，分别为h1、h2、h3，每次都让_________（选填“同一”或“不同”）小球从斜槽上A处由静止自由滚下，分别测出小球落地的水平距离s1、s2、s3，发现。这表明：空中水平抛出的物体，落地的水平距离与_________有关； (4)若在水平槽铺上毛巾，使抛出点离地面的高度为h3，让同一小球从斜槽上A处由静止自由滚下，测出小球落地的水平距离为s4，根据上述实验的结果，应该有s4_________s3（选填“＞”、“＜”或“=”）。 10．为了探究物体重力势能的大小与哪些因素有关，小罗利用带有四只脚的小方桌、沙箱及质量不同的重物（）设计并进行了如图所示的实验。实验中小罗是通过观察小方桌的桌脚陷入沙子中的深浅来比较重力势能大小的。 (1)要探究物体重力势能的大小与高度的关系，应选择______两图进行分析比较。 (2)乙、丙两图探究的问题是重力势能的大小与______的关系。 (3)年1月1日起我国《民法典》将高空抛物列入违法行为。物体的位置越______，具有的重力势能就越大，从高空掉下来，物体的重力势能转化为物体的______能越大，破坏力越大。 11．小雨和小明利用沙子、小桌、重物、透明的箱子探究重力势能的大小与哪些因素有关。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)实验探究的是_____（填“重物”或“小桌”）的重力势能。 (2)通过实验，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_____，说明它的重力势能越_____。 (3)要进一步探究重力势能与质量的关系，应换用_____（填“相同”或“不同”）质量的重物，让它们从同一高度落下，观察桌腿陷入沙子的深度。 12．某同学在探究“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，三个金属块m1、m3和 他做了如下实验：将铁钉插入泡沫的相同深度，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。 （1）金属块下落的过程中，将___________能转化为动能。实验中可以通过观察___________来比较金属块重力势能的大小。 （2）通过a、b两次实验可初步得出的结论是：在质量相同时，物体___________，重力势能越大。 （3）比较___________两次实验，说明金属块位置相同时，质量越大，金属块的重力势能越大。 13．在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，已知重物A、B、C的底面积相同，质量关系为：。三个完全相同的木桩和三个从不同高度处释放时的重物位置如图甲所示，木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示，重物B、C将木桩打入沙中的深度相同。 (1)让重物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______（选填“重物”“木桩”）的重力势能大小； (2)比较重物A和B将木桩打入沙中的深度可得出的结论是：在质量一定时，______，重力势能越大。 (3)根据甲、乙所示的实验，我们______（选填“能”或“不能”）比较出图甲中重物B、C的重力势能大小，理由是______。 (4)实验后，同学们学以致用，设计了火车进站前一段铁路工程图，如图丙、丁所示，从节约能源的角度考虑，你将选择______图的设计方案。 14．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”）。 15．同学们在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验时，提出了如下猜想： 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所在高度有关； 为了验证上述猜想，他们利用小桌、沙子、透明的箱子、质量不同的重物进行实验；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，桌腿陷入沙子；如图为实验过程中的有关情景； (1)实验探究的是______（选填“重物”或“小桌”）的重力势能； (2)若要探究重力势能与质量的关系，应让它们从______高度落下；实验中通过比较______来判断物体重力势能的大小，这种实验方法叫做______； (3)通过比较______（选填“甲、乙”、“乙、丙”、“丙、丁”或“甲、丁”）两图，可得出的实验结论是：当物体的__________时，所在高度越高，重力势能越大、 (4)如图所示的实验，______（选填“能”或“不能”）顺利验证两个猜想。 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) 问题一 面团的凹陷程度 (2)物体的质量 (3)⑤⑥ (4)见解析 【详解】（1）[1][2]实验①②③，瓶子始终放在面团上，没有从一定高度释放，所以做实验①②③是为了探究问题一，即探究压力作用效果跟哪些因素有关；根据转换法，实验中是利用面团的凹陷程度反映压力的作用效果。 （2）实验④⑤瓶子下落的高度相同，质量不同，所以利用实验④⑤可探究重力势能大小与物体的质量是否有关。 （3）要研究重力势能的大小是否与物体所处的高度有关，应控制质量相同，下落的高度不同，所以应对比实验⑤⑥。 （4）对比实验⑤⑥中面团的凹陷程度可知，在物体质量一定时，所处的高度越高，重力势能越大，下落到地面能做的功就越多，所以“高空抛物”危害性大。 2． 甲、乙 高度 ＜ 【详解】（1）[1]比较甲、乙两次实验，物体的质量相等，下落时的高度不同，桌腿陷入细砂中的深度不同，说明重力势能与物体被举高的高度有关。 （2）[2]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，它的重力势能越大。 （3）[3]被物体A撞击后的小桌陷入细沙的深度小于被物体B撞击后的小桌陷入细沙的深度，说明物体A释放前的重力势能EA小于物体C释放前的重力势能为EC，即EA＜EC。 3． 小方桌陷入沙中的深浅 1 2 重力势能的大小与质量的关系 质量 高度 【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浅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，根据控制变量法，必须保证物体的质量相等，高度不同，而图1和图2使用的是同一物体，从不同高度落下，通过探究可得质量相等时，物体越高，重力势能越大。 （3）[4]由图可知，图2和图3中物体不同，即质量不同，但是从同一高度落下，根据控制变量法可知，探究的是高度相同时，重力势能的大小与质量的关系。 （4）[5][6]综上分析可知，重力势能的大小与质量和高度有关，质量越大，高度越高，物体的重力势能越大。 4．(1)重物 (2) A、B 质量 高 (3)能 【详解】（1）让重物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重物的重力势能大小，木桩陷入沙中的深度越深，重力势能越大。 （2）[1][2][3]判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，要控制质量相等，由题意可知，A、B的质量是相同的，物块B的高度大于A的高度，B撞击木桩的陷入沙中的深度大于A撞击木桩陷入沙中的深度，所以结论为：物体的质量一定时，物体的高度越大，具有的重力势能就越大。 （3）图乙重物B、C将木桩打入沙中的深度相同，则重力势能是相同的，B和C的质量不同，且C的高度小，如果B、C高度相同的话，C能将木桩打入沙中的深度更大，所以能得出结论。 5．(1)重物 (2) AB 大 (3)能 (4)C (5) D 电 【详解】（1）重物重力势能的大小不能直接观察出来，可以通过重物撞击木桩陷入沙中的深度来比较重物的重力势能的大小，陷入的深度越深，表明重物的重力势能越大。 （2）[1]探究重力势能的大小和重物下落高度的关系时，根据控制变量法可知，应控制物体的质量一定，改变物体下落的高度，所以应该比较A、B两个重物将木桩打入沙中的深度。 [2]由题意和图甲可知，重物A、B质量相等，重物B的高度大于重物A的高度，由图乙可知，重物B将木桩打入沙中的深度大于重物A将木桩打入沙中的深度，则重物B的重力势能大于重物A的重力势能，所以可得出的结论是：物体的质量一定时，高度越高，重力势能越大。 （3）由图乙可知，重物B撞击木桩陷入沙中的深度等于重物C撞击木桩陷入沙中的深度，但研究重力势能与质量关系必须控制高度相同，可以把C提升到与B相同高度，则重物C撞击木桩陷入沙中的深度将更深，则重物B和重物C高度相同时，重物B撞击木桩陷入沙中的深度小于重物C撞击木桩陷入沙中的深度，则重物B的重力势能小于重物C的重力势能，因而可以得出物体的重力势能与其质量有关的结论。 （4）结合图丙下落高度与时间的关系图像，及重力做功公式 可知，物体下落速度越来越大，重力做功增大的速度也越来越快，故ABD不符合题意，故C符合题意。 故选C。 （5）[1] 与上游相同水位高度相比较，在C、D点中，D点的水位深度较深，所以上游的水相对于D点具有的重力势能较大，则发电时可以产生更多的电能，故发电机安装在D位置较为合理。 [2]水力发电站将水能转化为电能，风力发电站将风能转化为电能，所以各种不同的发电站最终将其他形式的能量转化成电能。 6． 小 质量相同时，高度越高，物体的重力势能越大 D 水资源丰富 地势高度差大 【详解】（1）[1]实验中整个过程涉及的能量转化情况为：重力势能先转化为动能，动能再转化为弹性势能；铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹簧的长度来反映，长度越长，弹簧的形变越小，弹性势能越小，则说明铁球的重力势能越小。 （2）[2]如图甲，将同一铁球先后从不同高度、处由静止释放，，弹簧被压缩后的长度分别为、，，所以可得：质量相同时，高度越高，物体的重力势能越大。 （3）[3]D位置与上游的高度差较大，上游水的重力势能较大，所以应该安装在D位置。 [4][5] 水资源丰富（或水量大）和地势高度差大，重力势能就大，转化为的动能就越大，适合建造大型水力发电站。 7． 深度 甲、乙 物体重力势能的大小 质量 高 动 【详解】（1）[1]根据转换法，实验中小罗是通过观察小方桌的桌脚陷入沙子中的深度来判断重力势能大小的，陷入沙子的深度越大，表明重物的重力势能越大。 （2）[2]要探究物体重力势能的大小与高度的关系，根据控制变量法，应控制重物的质量不变，改变重物的高度，应选择图甲、乙进行分析比较。 （3）[3][4]图乙和图丙中，重物的高度相同，质量不同，探究的问题是物体重力势能的大小与质量的关系。 （4）[5][6]物体的重力势能与物体的质量与高度有关，同一物体的位置越高，具有的重力势能就越大；从高空掉下来，物体的重力势能转化为物体的动能，高度越高，重力势能越大，转化成的动能就越大，破坏力越大。 8．(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。 9．(1) 速度 减小 增大 (2) 同一 抛出的初速度 控制变量 (3) 同一 抛出点离地面的高度 (4)＜ 【详解】（1）[1]小明猜想在空中水平抛出的物体，落地的水平距离与抛出的初速度及抛出点离地面的高度有关，因此让小球从斜槽上自由滚下，是为了使小球到达水平槽时具有一定的速度。 [2][3]小球从斜槽滚下，质量不变，高低降低，重力势能减小，速度增大，动能增大。 （2）[1][2][3]让小球从斜槽上A、B、C位置由静止自由滚下，达到水平槽时的速度不同，因此实验是要探究空中水平抛出的物体，落地的水平距离与抛出的初速度的关系，根据控制变量法的要求，应使用同一小球，测出小球落地的水平距离sA、sB、sC，发现，说明空中水平抛出的物体，落地的水平距离与抛出的初速度有关。 （3）[1][2]逐渐降低抛出点离地面的高度，分别为h1、h2、h3，根据控制变量法，让同一小球每次都从斜槽上A处由静止自由滚下，则小球达到水平槽时的速度相同，别测出小球落地的水平距离s1、s2、s3，发现。这表明：空中水平抛出的物体，落地的水平距离与抛出点离地面的高度有关。 （4）若在水平槽铺上毛巾，由于毛巾的表面较粗糙，摩擦力大，小球的速度减小，则小球的动能减小，因此，根据上述实验的结果，小球落地的水平距离变小，即。 10．(1)甲、乙 (2)质量 (3) 高 动 【详解】（1）要探究物体重力势能的大小与高度的关系，根据控制变量法，应控制重物的质量不变，改变重物的高度，应选择图甲、乙进行分析比较。 （2）图乙和图丙中，重物的高度相同，质量不同，探究的问题是物体重力势能的大小与质量的关系。 （3）[1][2]物体的重力势能与物体的质量与高度有关，同一物体的位置越高，具有的重力势能就越大。从高空掉下来，物体的重力势能转化为物体的动能，高度越高，重力势能越大，转化成的动能就越大，破坏力越大。 11．(1)重物 (2) 多 大 (3)不同 【详解】（1）实验中，重物从高处落下撞击小桌，通过小桌下陷的深度反映重物重力势能的大小。因此实验探究的是重物的重力势能。 （2）[1][2]同一个重物的质量不变，从不同高度落下，高度越高，能够对外做的功越多，小桌下陷的深度越深，说明它的重力势能越大。 （3）根据控制变量法，若要探究物体重力势能与质量的关系，应换用质量不同的重物，控制高度相同，所以让它们从相同高度落下，观察桌腿陷入沙子的深度。 12． 重力势 铁钉进入泡沫的深度 位置越高 a、c 【详解】（1）[1]金属块在空中下落时，高度降低，但速度越来越大。即它的重力势能减小，动能增大。故在下落过程中，重力势能转化为动能。 [2]能量不能直接测量，可以通过金属块对钉子做功的多少（钉子被砸进泡沫的深度）间接地反映出来。 （2）[3]这两次实验中，金属块的质量相等，高度不同，高度大的金属块对钉子做的功多，说明高度大的金属块具有的重力势能大。 （3）[4]a、c两次实验中，金属块的位置相同，质量越大的金属块将钉子砸入泡沫的深度大，说明质量大的金属块的重力势能大。 13．(1)重物 (2)高度越高 (3) 能 重物B、C下落的高度不同，质量也不同，但是重物将木桩打入沙中的深度相同，即重物对木桩做的功相同 (4)丁 【详解】（1）让重物自由下落打击木桩，通过观察木桩陷入沙中的深度判断重物的重力势能大小，木桩被打进去越深，说明重物的重力势能越大。 （2）由题意和图甲可知，重物A、B的质量相等，重物B的高度大于重物A的高度，由图乙可知，重物B撞击木桩陷入沙中的深度大于重物A撞击木桩陷入沙中的深度，所以可得出的结论：物体的质量一定时，高度越高，物体的重力势能就越大。 （3）[1][2]由题意和图示可知，虽然重物B、C下落的高度不同，质量也不同，但是重物将木桩打入沙中的深度相同，结合转换法可知，甲图中重物对木桩做的功相同，重物B、C的重力势能相等；根据甲、乙所示的实验，能比较重物B、C的重力势能的大小。 （4）从节约能源的角度选择丁图，当火车快进站时，需要减速，丁图中，火车进站时，不用刹车，火车由于惯性冲上斜坡，将火车的动能转化成重力势能，出站时火车下坡，再将重力势能转化为火车的动能，使火车速度加快，可以节约部分能源。 14． 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。 15．(1)重物 (2) 同一 桌腿陷入沙子的深度 转换法 (3) 甲、乙 质量相同 (4)不能 【详解】（1）实验中运用转换法，通过小桌陷入沙子的深度来判断重物的重力势能的大小，所以实验探究的是重物的重力势能。 （2）[1]要探究重力势能与质量的关系，由控制变量法可知，应控制重物的质量不同，下降的高度相同，所以应让它们从同一高度落下。 [2][3]实验中重物的重力势能大小不能直接比较，所以运用转换法，通过小桌陷入沙子的深度来判断重物的重力势能的大小。 （3）[1]要探究重力势能与高度的关系，由控制变量法可知，应控制重物的质量相同，下降的高度不同，由图可知，应比较甲、乙两图。 [2]由于重物的质量相同，下降的高度不同时，重物落下的高度越高，小桌陷入沙子的深度越深，即重物的重力势能越大，所以可得出的实验结论是：当物体的质量相等时，所在高度越高，重力势能越大。 （4）由于要探究重力势能与质量的关系时，应控制重物的质量不同，下降的高度相同，由图可知，不能比较下降的高度相同，重物的质量不同的情况，所以不能验证猜想一，故不能顺利验证两个猜想。 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 $