探究影响物体势能大小的因素 知识点

1.重力势能
影响因素
a.是物体的质量.当物体距零势能面的高度一定时,物体质量越大其重力势能越大,物体质量越小其重力势能越小;
b.物体距零势能面的高度.当物体的质量一定时,物体距零势能面的高度越大,其重力势能越大,物体距零势能面的高度越小,其重力势能越小.
2.弹性势能
影响因素
a.弹簧本身的性质,形变越小,具有的弹性势能就越小。
b.弹性形变的大小,当弹簧本身的性质相同时,形变越大,它具有的弹性势能就越大。
 

探究影响物体势能大小的因素 知识点题库

如图所示是小明探究“物体的重力势能大小与物体的质量和被举起的高度是否有关”的活动,所做三次实验的情景.

(1)为探究“重力势能大小与物体被举起的高度是否有关”,应选     两组实验,观察比较这两组实验,得到的结论是                                        .
(2)小明为了探究“重力势能大小与物体的质量是否有关”,选择了乙和丙两组实验,老师他的选择是错误的,请你分析原因                             

在课外兴趣小组活动中,小明想验证重力势能与高度的关系:他在水平地面上铺一张纸,将蓝球表面涂黑,使蓝球分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,如图所示。球从较高处下落形成的圆斑是图中 (选填“A”或“B”),你判断的依据是
爱动脑筋的小明发现,篮球落地后反弹的高度每次也不相同,那么篮球由静止开始下落,反弹的高度究竟与哪些因素有关呢?小明与大家一起对这个问题进行了讨论,提出了不同的猜想。
猜想1:篮球反弹的高度可能与球的型号有关;
猜想2:篮球反弹的高度可能与下落的高度有关; 
猜想3:篮球反弹的高度可能与地面材料有关。
于是,小明用两只充足气的#7(标准男子)、#6(标准女子)篮球及刻度尺,在水泥地面和木制地板上进行了实验。通过实验,得到的实验数据如下表:

(1)要验证猜想2,需要选用实验序号为 的两组数据进行分析。
(2)通过他的实验数据,可得到的结论是:篮球反弹的高度与 有关,与
无关。

为了探究重力势能的大小与哪些因素有关,某同学设计了如图所示的实验,让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,以下说法错误的是(  )

A . 此实验还可以探究动能与高度的关系 B . 球从高处滚下来时重力势能转化为动能 C . 由实验可得出结论:质量相同时,高度越高重力势能越大 D . 球在水平面上向右运动时,水平面对小球的摩擦力方向向右

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:用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球,其中A、C、D三球的质量为m,B球质量为2m,让A、B两球从距沙表面高H静止下落,C球从距沙表面高2H静止下落,D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入,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两球陷入沙深度分别为h1和h2 , C、D两球陷入沙深度均为h3 , 且 h1<h2<h3


  1. (1) 本实验中,铅球的重力势能大小是通过 来反映的

  2. (2) 比较C、D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙深度相同,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. (3) 比较  两球,发现C球陷入沙深度更大,由此可得出结论:当物体质量相同时,下落的高度越高,物体的重力势能越大.

  4. (4) 比较A、B两球,发现B球陷入沙深度更大,由此 可得出结论: 

  5. (5) 小球在下落过程陷入沙面前,将重力势能转化为 能,陷入沙中后到小球静止过程中,将机械能转化为 能.

观察生活中的物品和儿童玩具,哪些是利用弹性势能工作的?

回顾实验和探究:(请将下列实验报告中的空缺部分填写完整)

(1)探究牛顿第一定律:

过程

实验中,小车在 表面速度减小得最慢.

结论

方法

由实验现象推理:若运动物体不受任何 的作用时,将做匀速直线运动.实验中让阻力越来越小,这里运用的科学方法是 法.

(2)探究测量液体的密度:

过程步骤

①用天平称出烧杯和液体的总质量m1;②用天平称出烧杯和剩余液体的总质量m2;③把烧杯中的液体向量筒内倒入一部分,读出液体的体积V;④将m、V带入公式中,算出液体的密度ρ;⑤根据m1、m2算出液体的质量m.

正确的操作步骤排序是:   .

数据表格

请根据图示,将下列空格填好:

m1/g

m2/g

m/g

V/ml

ρ/(kg/m3

 

54.4

  

20

   


(3)探究滑动摩擦力与压力大小的关系:

过程表格

小雨提出课题后,猜想:在接触面粗糙程度相同时,压力越大,摩擦力可能越大.

他在水平长木板3上,用弹簧测力计拉着木块,沿水平方向做 运动,记下弹簧测力计示数大小.表格如下:

压力FN/N

5

10

15

弹簧测力计示数F/N

1

2

3

请你在装置图中画出木块所受力的示意图.


结论

实验得出的结论,用图象中的图线来表示,它应是图线   .

程序

上述探究的思维程序是:提出问题 实验检验﹣得出结论.

为了探究重力势能大小与哪些因素有关,课本中设计了“重物撞小桌”的实验。如图所示让重物从高处落下,打击小桌,观察桌腿陷入沙子的深度,下列关于该实验的说法中,不正确的是(  )

A . 该实验的设计思路是采用转换法,用桌腿陷入的深度来表示重物重力势能的大小 B . 在实验器材的选择时,可以不考虑被撞小桌软硬程度和重物的初速度 C . 该实验探究的基本方法是控制变量法,如分别控制重物落下的高度、质量等 D . 实验过程中,让同一重物从不同高度落下,目的是为了探究重力势能与高度的关系
小明看到运动员拉弓射箭时,弓拉得越弯,箭射得越远.小明猜想:弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关.
  1. (1) 为了验证其猜想是否正确,他设计了如图所示的实验(弹簧被压缩后未超过其弹性限度):将同一个弹簧压缩(选填“相同”或“不同”)的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球将碰到同一位置的相同木块上,分析比较木块被小球推动的距离,从而比较弹性势能的大小.

  2. (2) 若水平面光滑,本实验将(选填“能”或“不能”)达到探究目的.
  3. (3) 小明根据实验现象认为:小球推动木块移动一段距离后都要停下来,所以,弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消失了.你认为小明的观点是的(选填“正确”或“错误”).
如图所示,若图中m1和m2的质量相等,m3的质量最大,则通过实验(a)和(b)得到的结论是,由实验(a)和(c)可以得到的结论是

在探究物体的重力势能大小与哪些因素有关的实验中三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击,陷入沙坑中的情况如下图所示。在此实验中,我们是通过观察 来比较各铁块重力势能的大小;

若A、B两铁块质量相等,则两铁块下落高度的关系是hA hB

若A、C两铁块下落的高度相等,则两铁块质量关系是mA mC

如图是研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验.图中三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块A、B、C撞击后陷入沙坑的情况,在此实验中,mA=mC , 铁块所处的初始高度hA=hB<hC

  1. (1) 我们可通过来比较各铁块重力势能的大小.
  2. (2) 通过A、B的实验可以判断A和B质量的关系是mAmB
  3. (3) 通过比较铁块A、C的实验得出的结论是:物体的重力势能大小与有关.
在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,已知木块A、B、C的质量关系为mA=mB<mC;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;木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示,木块B、C将木桩打入沙中的深度相同。

  1. (1) 实验时,木块应在木桩的(选填“正上方“或“后上方”)释放,将木桩打入沙中;
  2. (2) 比较木块A和B将木桩打入沙中的深度,可得:在质量一定时,物体高度 (选填“越高”或“越低”),重力势能 (选填“越大”或“越小”);
  3. (3) 比较木块B和C将木桩打入沙中的深度相同,小刚认为:物体重力势能的大小与质量无关,你认为小刚的观点是  (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
  4. (4) 实验时,我们可以通过观察木桩陷入沙中的来判断重力势能的大小;下列实验与该步骤采用探究方法类似的是

    A.学习光的三原色时,与颜料三原色做比较

    B.研究发声的音叉是否振动,把音叉放进水里观察到水花四溅

某兴趣小组提出利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置(如图所示)与所需器材(斜面、木块、不同质量的小钢球)来探究“影响重力势能大小的因素”的设想.请你帮助完成如下实验方案:

  1. (1) 实验中可通过观察的大小,来判断小球动能的大小。
  2. (2) 本实验中若水平面绝对光滑则不能得出结论,原因是
  3. (3) 实验中为了要探究重力势能与物体的质量的关系要选用上述图,具体的操作方法是让小球从(选填“相同”或“不同”)的高度由静止滚下。
  4. (4) 要探究重力势能与物体的高度的关系要选用上述图,具体的操作方法是让小球从(选填“相同”或“不同”)的高度由静止滚下。
  5. (5) 通过比较分析可以得出的结论是
为了探究“弹簧的弹性势能跟哪些因素有关”,小明同学设计了如图所示的装置,并进行了如下实验。

①将弹簧放在水平面上,一端固定。

②在弹性限度内,用物块(物块与弹簧不连结)将弹簧压缩,测量并记录弹簧的形变量△L

③由静止释放物块,测量并记录物块在水平面上滑行的距离S。

④多次改变弹簧的形变量,重量步骤②③。

⑤分析实验数据得出结论。

请回答以下问题:

  1. (1) 本实验中,探究了弹簧弹性势能大小跟的关系。
  2. (2) 本实验中,弹簧弹性势能大小是通过来间接反映的。
  3. (3) 本实验中,从物块离开弹簧到静止,物块将能转化为能。
如图所示,探究“势能的大小跟哪些因素有关”的实验中,通过比较小方桌陷入沙中的深度来比较重物原来具有的重力势能大小。下列研究问题的方法与此相同的是(   )

A . 根据U形管两边液面的高度差比较液体压强的大小 B . 托里拆利用管内外汞柱面的高度差测量大气压大小 C . 通过闻到花香感知微观分子运动 D . 用功和时间的比值比较功率大小
在“探究物体的重力势能与哪些因素有关”的实验中,三个相同的木桩被从空中由静止释放的铁块撞击,陷入沙坑中的情况如图所示.

  1. (1) 在此实验中,研究对象是(选填“铁块”或“木桩”),我们通过观察

    来比较研究对象重力势能的大小。

  2. (2) 若A、B两铁块质量相等,则两铁块下落高度的大小关系是hAhB(选填“>”“<”或“=”)
  3. (3) 若A、C两铁块下落的高度相同,则两铁块质量的大小关系是mAmC(选填“>”“<”或“=”)
小然同学在做“探究重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验时,如图设计了以下实验:三个相同的木桩插在沙中,露出沙面的高度相同,取三个铁块从空中静止释放后撞击木桩,木桩陷入沙中。

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  1. (1) 要研究重力势能与质量的关系,我们要选择 (选填“1”、“2”或“3”)两图来进行比较。
  2. (2) 选择1和2两图来进行比较。得出的结论是:
  3. (3) 物理研究的方法有许多,如等效替代法、类比法、转换法、控制变量法:本实验主要运用了两种研究方法,一是控制变量法:二是法,就是用来表示铁块重力势能的大小。
  4. (4) 如图所示,另一小组的小蝶同学在做“探究重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验时,将体积相同质量不同的两个金属球从同一高度释放, 目的是探究金属球重力势能的大小与质量的关系,他观察到两个杯口上方的纸都被砸破了,没有比较出两个金属球重力势能的大小。

    图片_x0020_48803545

    为了能够从实验现象中比较出两个金属球重力势能的大小,你将如何改进这个实验?改进方法:用代替纸杯;改进后的实验可以通过观察来比较金属球重力势能的大小。

小明探究“重力势能与重物质量和下落高度的关系”,如图所示,重物质量m<M。
  1. (1) 让重物自由下落到平放在细沙表面的小桌上,通过观察桌腿下陷的深度判断(选填“小桌”或“重物”)的重力势能大小,这运用了物理学中转化的思想,此时小桌的作用与相同;

    A.图甲中的小车B.图甲中的木块

    C.图乙中的活塞D.图乙中的棉花

  2. (2) 小明根据的现象,可得出:重物下落高度越高,重力势能越大;

    小明认为由实验步骤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”、“错误”),理由是

    实验步骤

    A         B       C

    具体操作

    实验现象

如图所示,在“探究物体的重力势能与哪些因素有关”的实验中,已知物块质量的关系为m1=m2<m3 , 实验时,让物块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。在此实验中,研究对象是(选填“物块”或“木桩”);为了探究物体的重力势能与高度的关系,应选择两图实验进行分析;物体从某一高度处自由下落时将重力势能转化为能。

在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中,已知木块A、B、C的质量关系为mA=mB<mC;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;木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示,木块B、C将木桩打入沙中的深度相同.

  1. (1) 实验时,木块应在木桩的(选填“正上方“或“后上方”)释放,将木桩打入沙中;
  2. (2) 比较木块A和B将木桩打入沙中的深度,可得:在质量一定时,物体高度 (选填“越高”或“越低”),重力势能 (选填“越大”或“越小”);
  3. (3) 比较木块B和C将木桩打入沙中的深度相同,小刚认为:物体重力势能的大小与质量无关,你认为小刚的观点是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是
  4. (4) 实验时,我们可以通过观察木桩陷入沙中的来判断重力势能的大小;下列实验与该步骤采用探究方法类似的是

    A.学习光的三原色时,与颜料三原色做比较

    B.研究发声的音叉是否振动,把音叉放进水里观察到水花四溅