人教版八年级下册11.3 动能和势能练习

这是一份人教版八年级下册11.3 动能和势能练习，共24页。

A．火车的最大B．汽车的最大
C．摩托车的最大D．一样大
2．（2020秋•鼓楼区期末）赛车的速度很快，选手极小的失误都会导致赛车撞开护栏，冲出赛道。影响赛车对护栏破坏程度的决定因素是（ ）
A．质量B．速度C．动能D．惯性
3．（2020秋•兰州期末）关于物体的动能，下列说法中正确的是（ ）
A．质量大的物体动能一定大
B．速度大的物体动能一定大
C．质量相等的物体，举得越高的动能越大
D．质量相等的物体，速度大的动能大
4．（2020•凤翔县模拟）“十次车祸九次快，还有喝酒和超载”，汽车在公路上行驶的过程中，超速、超载容易引发交通事故，这是因为速度越大， 越大；质量越大， 越大。
5．在探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让质量不同的钢球从斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，比较木块运动的远近，如图所示，下列对该实验的说法中，正确的是（ ）
A．该实验是研究动能的大小与高度的关系
B．该实验是研究动能的大小与质量的关系
C．该实验是研究动能的大小与速度的关系
D．该实验是研究动能的大小与距离的关系
6．（2020秋•无为市期末）在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，同学们做了如图所示三个实验，质量为m和2m的小球分别沿同一斜面按照实验要求滚下，与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。下列说法不正确的是（ ）
A．实验中所探究的“物体的动能”是指小球的动能
B．由甲、乙两图可知物体动能的大小与物体的高度有关
C．此实验中物体动能的大小是通过纸盒移动的距离来表示的
D．由甲、丙两图可知物体的动能大小与物体的质量大小有关
7．（2020秋•新吴区期末）如图是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置图。
（1）若让同一钢球A分别从斜槽不同的高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越 ，木块B被撞得越远；
（2）若要保证不同质量的钢球运动到水平面时的速度相同，应该让不同质量的钢球从斜槽的 滚下，速度相同时，质量越 的钢球将木块B撞得越远。
8．（2020秋•渭南期末）小伟猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图所示的实验，让小球沿﹣光滑斜面向下运动，与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止。
（1）实验中是通过观察 来判断小球的动能大小。
（2）图甲是控制两球的 相等，探究的是动能与 的关系，得出的结论是： 。
（3）木块被撞击后，最终会停下来，在此过程中将机械能转化为 能。
（4）利用图乙得出的结论可以解释的现象是 。（填正确选项前的字母）
A.将弹弓拉得越开，子弹被弹射得越远
B.高速公路上，大卡车所造成的车祸往往很惨烈
9．（2020秋•通山县期末）小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关“的实验中，他用质量不同的两个小钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H＞h）静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程中如图甲、乙、丙所示。
（I）小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这种研究方法 （选填“控制变量法”或“转换法”）；若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。
（2）由甲、乙两图可得实验结论：物体的动能大小与 。
（3）小丽根据甲、丙两图得出结论：物体动能的大小与质量有关，她的看法是否正确。 （选填“正确”或“错误”），理由是 。
（4）另一同学用如图丁、戊所示的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不同高度（h2＞h1）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法是 （选填“正确的”或“错误的”）。
10．（2021•安徽模拟）探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验中。
（1）如图甲，该实验中所探究物体的动能是指 （选填“小球A”或“木块B”）的动能。
（2）如图甲，先让小球从斜面h高度处由静止滚下，测出木块被撞击后移动的距离s1；在此基础上，如图乙，保持木块现在位置不动，让同一小球从斜面h高度处静止滚下，测出木块再次被撞击后移动了s2，则s1 s2（选填“小于”“等于”或“大于”）。
考点二．势能
11．（2018秋•睢宁县期中）两个完全相同的篮球，表面涂黑，从不同的高度自由下落至同一地面，在地面上留下如图所示的黑色圆斑，关于初始时篮球的重力势能，下列说法正确的是（ ）
A．落在a处的初始重力势能大
B．落在b处的初始重力势能大
C．两个一样大
D．无法比较大小
12．（2020秋•宜州区期末）如图是晓丽“探究重力势能大小跟哪些因素有关”的实验：
（1）由图甲和乙可知，质量相等的物体A和B，从 （选填“相同”或“不同”）高度落下，小木桩被打入沙中的深度不同。说明物体的重力势能与物体被举的高度有关。
（2）由图甲和丙可知，质量不同的物体A和C，从同一高度落下，小木桩被打入沙中的深度不同。说明物体的重力势能与物体的 有关。
（3）由图中现象 （选填“能”或“不能”）比较B、C两个物体的重力势能大小。
13．（2020秋•姜堰区期末）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＜mB，铁块所处的初始高度hA＝hB＜hC。
（1）实验中我们通过观察 来比较重力势能的大小。
（2）为探究“重力势能大小与物体的质量的关系”，应对比 两铁块的撞击实验，得到的结论是： 。
14．（2020秋•桂林期末）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m1＝m2＜m3，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质量的关系，应选择 两图实验进行分析。
（3）实验中为了探究重力势能大小与高度的关系，应让质量相同的物体，从 （选填“相同高度”或“不同高度”）由静止自由放下。实验现象表明：当质量一定时，物体所处的高度越大，重力势能越 。
（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．（2020•无锡模拟）小明用图示装置“探究重力势能大小与质量的关系”，下列说法正确的是（ ）
A．实验研究对象是三脚小桌
B．让同一木块从三个不同的高度由静止下落
C．让质量不同的木块从不同的高度由静止下落
D．用三脚小桌下陷的深度来表示木块重力势能的大小
16．（2020秋•淮安期中）如图所示，用装有细沙的容器、三脚小桌和质量不等的木块，探究影响重力势力大小的因素。
（1）选用质量不等的木块，是探究重力势能大小与 的关系；操作时应让木块由 的高度自由落下。
（2）重力势能的大小，是通过比较 来间接判断的。
（3）探究重力势能大小与高度的关系，应让相同的木块，由 的高度，从小桌的正上方自由下落；实验数据表明，木块的 ，具有的重力势能越大。
17．（2020•临清市二模）小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，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，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。
按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示。
（1）实验中通过比较 来判断物体重力势能的大小；
（2）为了验证猜想一，需选择表中 （填实验序号）三组数据进行分析；
（3）分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是：质量 的物体，位置越高，具有的重力势能 。
（4）此实验用到的实验方法主要有 和转换法。
18．（2020春•隆回县期末）某同学在探究重力势能的实验中用到三个体积相同的小球，它们的质量关系为m1＜m2＝m3，实验的情景如图所示，让小球从一定高度自由落入橡皮泥中。
（1）本次实验主要采用的物理探究方法是控制变量法与 （选填“转换法”或“类比法”）。
（2）分析该实验时，小球陷入橡皮泥的深度越深，说明小球的重力势能越 。
（3）通过比较 （填甲乙丙）两次实验，可以得出，物体的质量越大，重力势能能越大。
（4）通过比较实验乙和丙，则当物体的 相同时，高度越高，物体的重力势能越大。
19．（2020•砚山县三模）某物理实验小组在探究“影响重力势能大小的因素”时，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。
为了验证猜想，他们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3个和质量为2m的小球一个。所用实验装置如图所示（小球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验中均让小球从图中高度自由下落，待小球静止后，分别用刻度尺测出小球陷入花泥的深度。请你根据图中实验情景完成下列内容。
（1）本实验是通过观察 来判断重力势能大小的。
（2）比较A、B两球，由此可得出结论： 。
（3）比较 两球，可得出结论：当物体 相同时，高度越高，物体具有的重力势能越大。
（4）比较C、D两球，可得出：物体的重力势能与物体运动的路径 （选填“有关”或“无关”）。
（5）小球下落陷入花泥前，将重力势能转化为 能。
（6）该实验采用的物理研究方法是 （写出其中的一种即可）。
20．（2020•福田区校级模拟）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四个铅球分别从距离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：
（1）本实验中，采用的研究问题的方法是 和 法。
（2）本实验中，铅球的重力势能大小是通过 来反映的。
（3）为验证猜想二，应比较 和 （填实验序号），得到的结论是：当物质量相同时，高度越高，重力势能越 （选填“大”或“小”）。
（4）比较①②，可以验证猜想 （选填“一”、“二”或“三”）
（5）比较③④，得到的结论是 。
（6）经进一步实验和分析，小夏大胆给出重力势能（Ep）的表达式“Ep＝mgh”，并去办公室询问了老师，得以证实，小夏高兴不已，回到教室后，根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面的动能，其中B球的动能为 J．（忽略空气阻力，g＝10N/kg）
人教版物理八下11.3动能和势能同步练习
参考答案与试题解析
一．试题（共20小题）
1．（2020春•新罗区期末）火车、汽车与摩托车三种车辆如果速度相等，那么，它们的动能（ ）
A．火车的最大B．汽车的最大
C．摩托车的最大D．一样大
【解答】解：汽车、摩托车和火车的质量，火车的质量最大、汽车的质量次之、摩托车的质量最小；因为三者的速度相同，
所以三者的动能从大到小的顺序：火车＞汽车＞摩托车。
故选：A。
2．（2020秋•鼓楼区期末）赛车的速度很快，选手极小的失误都会导致赛车撞开护栏，冲出赛道。影响赛车对护栏破坏程度的决定因素是（ ）
A．质量B．速度C．动能D．惯性
【解答】解：赛车有一定的质量，速度很快，具有的动能也就很大，冲出赛道时对护栏的破坏程度也就越大，所以影响赛车对护栏破坏程度的决定因素是动能的大小。
故选：C。
3．（2020秋•兰州期末）关于物体的动能，下列说法中正确的是（ ）
A．质量大的物体动能一定大
B．速度大的物体动能一定大
C．质量相等的物体，举得越高的动能越大
D．质量相等的物体，速度大的动能大
【解答】解：A、质量大的物体但速度很小，可能动能很小，故A错误；
B、速度大的物体但质量很小，可能动能很小，故B错误；
C、质量相等的物体，举得越高的重力势能越大，故C错误；
D、质量相等的物体，速度大的动能大，故D正确；
故选：D。
4．（2020•凤翔县模拟）“十次车祸九次快，还有喝酒和超载”，汽车在公路上行驶的过程中，超速、超载容易引发交通事故，这是因为速度越大， 动能 越大；质量越大， 惯性和动能 越大。
【解答】解：惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与速度无关；汽车的质量不变，速度越大，汽车具有的动能越大，汽车的速度不变，质量越大，汽车具有的动能越大；所以，速度越大，动能越大；质量越大，惯性和动能越大。
故答案为：动能；惯性和动能。
5．在探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让质量不同的钢球从斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，比较木块运动的远近，如图所示，下列对该实验的说法中，正确的是（ ）
A．该实验是研究动能的大小与高度的关系
B．该实验是研究动能的大小与质量的关系
C．该实验是研究动能的大小与速度的关系
D．该实验是研究动能的大小与距离的关系
【解答】解：物体的动能与速度和质量有关，让不同质量的钢球从斜面的同一高度由静止释放，这样物体到达底端的速度相同，质量不同，探究了物体的动能大小与质量的关系，所以B正确，ACD错误。
故选：B。
6．（2020秋•无为市期末）在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，同学们做了如图所示三个实验，质量为m和2m的小球分别沿同一斜面按照实验要求滚下，与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。下列说法不正确的是（ ）
A．实验中所探究的“物体的动能”是指小球的动能
B．由甲、乙两图可知物体动能的大小与物体的高度有关
C．此实验中物体动能的大小是通过纸盒移动的距离来表示的
D．由甲、丙两图可知物体的动能大小与物体的质量大小有关
【解答】解：AC、在物理学中，能够做功的多少表示物体具有能量的大小，实验中小球能够做功体现在推动纸盒运动的距离长短，推动纸盒移动的距离越远，说明小球能够做的功越多，小球具有的动能就越大，所以通过观察纸盒被推动的距离的大小，可以判断小球动能的大小，故A正确，C正确；
B、甲、乙两次实验，小球的质量相同，B由静止自由滚下的高度大于A滚下的高度，B运动到水平面时速度较大，B球将纸盒推动得更远，说明动能更大，可得：质量相同的物体，运动速度越大，它具有的动能就越大，由甲、乙两图可知物体动能的大小与物体的速度有关，故B错误；
D、甲、丙两图中，让质量不同的小球从相同高度自由下滑，目的是控制小球运动到水平面时的速度相同，根据控制变量法，可探究动能大小与质量的关系，由甲、丙两图实验现象可知，丙图中小球的动能大，故由甲、丙两图可知物体的动能大小与物体的质量大小有关，D正确。
故选：B。
7．（2020秋•新吴区期末）如图是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置图。
（1）若让同一钢球A分别从斜槽不同的高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越 大 ，木块B被撞得越远；
（2）若要保证不同质量的钢球运动到水平面时的速度相同，应该让不同质量的钢球从斜槽的 同一高度 滚下，速度相同时，质量越 大 的钢球将木块B撞得越远。
【解答】解：
（1）同一钢球从不同的高度由静止开始滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越大，把木块推得越远，则钢球对木块做的功多，钢球的动能大，说明了物体的动能与物体的速度有关，由此得出结论：在质量一定时，速度越大，物体的动能就越大。
（2）要保证不同质量的钢球运动到水平面时的速度相同，应该让不同质量的钢球从同一高度滚下，质量大的把木块推的远，说明了动能的大小和质量有关，在速度一定时，质量越大，动能也就越大。
故答案为：（1）大；（2）同一高度；大。
8．（2020秋•渭南期末）小伟猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如图所示的实验，让小球沿﹣光滑斜面向下运动，与放在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止。
（1）实验中是通过观察 木块移动的距离 来判断小球的动能大小。
（2）图甲是控制两球的 质量 相等，探究的是动能与 速度 的关系，得出的结论是： 在质量相同时，物体的速度越大，动能越大 。
（3）木块被撞击后，最终会停下来，在此过程中将机械能转化为 内 能。
（4）利用图乙得出的结论可以解释的现象是 B 。（填正确选项前的字母）
A.将弹弓拉得越开，子弹被弹射得越远
B.高速公路上，大卡车所造成的车祸往往很惨烈
【解答】解：（1）实验中通过观察木块被撞击后移动的距离的大小来间接判断小球动能的大小，采用的方法是转换法；
（2）探究动能与速度的关系，应该让质量相同的小球从不同高度滚下，是为了使小球达到斜面底端时具有不同的速度，观察甲图可以发现：小球的速度越大，木块移动的距离越大，因此此实验的结论是：在质量相同时，物体的速度越大，动能越大；
（3）木块最终会停下来是因为木块受到了摩擦力的作用，在此过程中木块克服摩擦力做功，木块的机械能转化为内能；
（4）根据乙图可知，小球滚下的高度相同，撞击木块时的速度相同，质量不同，质量越大，撞击木块移动的距离越远，这表明小球的动能越大，故结论为：在速度一定时，质量越大，动能越大；
A．将弹弓拉得越开，子弹被弹射得越远，是探究影响弹性势能大小的因素，故A错误；
B．高速路上，大卡车的质量大，在速度一定时，具有的动能大小，所造成的车祸往往很惨烈，故B正确；
故答案为：（1）木块移动的距离；（2）质量；速度；在质量相同时，物体的速度越大，动能越大；（3）内；（4）B。
9．（2020秋•通山县期末）小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关“的实验中，他用质量不同的两个小钢球m和M（M的质量大于m），分别从不同的高度h和H（H＞h）静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离，实验过程中如图甲、乙、丙所示。
（I）小明通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这种研究方法 转换法 （选填“控制变量法”或“转换法”）；若水平面绝对光滑，本实验将 不能 （选填“能”或“不能”）达到探究目的。
（2）由甲、乙两图可得实验结论：物体的动能大小与 速度有关 。
（3）小丽根据甲、丙两图得出结论：物体动能的大小与质量有关，她的看法是否正确。 错误 （选填“正确”或“错误”），理由是 没有控制速度一定 。
（4）另一同学用如图丁、戊所示的方法探究动能的大小与速度的关系，他将相同质量的小球从不同高度（h2＞h1）由静止开始释放，通过观察木块在铁板和毛巾上滑行的距离来判断小球动能的大小，这种方法是 错误的 （选填“正确的”或“错误的”）。
【解答】解：（1）实验中通过观察木块B移动的距离长短，来判断小球动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是转换法；
若水平面绝对光滑，则木块运动时不受摩擦力作用，撞击后将保持匀速直线运动，不能通过木块移动的距离长短来判断小球动能的大小，所以本实验将不能达到探究目的。
（2）甲、乙两图中小球的质量一定，初始高度不同，到达水平面的时的速度不同，对木块做功多少不同，故可以得出结论：物体的动能大小与速度有关。
（3）小丽的看法是错误的，因为要探究动能与质量的关系，需要保证小球的速度不变，甲、丙两图中小球下落的高度不同，则到达水平面的速度不同，故不能得出动能大小与质量的关系。
（4）图2所示的方法探究动能的大小与速度的关系，应改变小球撞击木块前的速度，控制其它因素相同，而实验中没有控制水平面的粗糙程度相同，故错误的。
故答案为：（1）转换法；不能；（2）速度有关；（3）错误；没有控制速度一定；（4）错误的。
10．（2021•安徽模拟）探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验中。
（1）如图甲，该实验中所探究物体的动能是指 小球A （选填“小球A”或“木块B”）的动能。
（2）如图甲，先让小球从斜面h高度处由静止滚下，测出木块被撞击后移动的距离s1；在此基础上，如图乙，保持木块现在位置不动，让同一小球从斜面h高度处静止滚下，测出木块再次被撞击后移动了s2，则s1 大于 s2（选填“小于”“等于”或“大于”）。
【解答】解：（1）实验中研究对象是小球A，所探究物体的动能是指小球A的动能；
（2）第一次实验时，小球刚滚下斜面就撞击到木块，第二次实验时，小球在水平面上滚动了一段距离后才撞击到木块，小球在运动的过程中要克服摩擦力做功，机械能转化为内能，所以小球在第二次撞击木块时的机械能比第一次小，所以木块移动的距离s1大于s2。
故答案为：（1）小球A； （2）大于。
11．（2018秋•睢宁县期中）两个完全相同的篮球，表面涂黑，从不同的高度自由下落至同一地面，在地面上留下如图所示的黑色圆斑，关于初始时篮球的重力势能，下列说法正确的是（ ）
A．落在a处的初始重力势能大
B．落在b处的初始重力势能大
C．两个一样大
D．无法比较大小
【解答】解：从高处下落的篮球具有重力势能，高度越高，重力势能越大；当篮球与地面接触时，篮球发生弹性形变，具有弹性势能，这样篮球的重力势能转化为篮球的弹性势能；
高度越高，篮球落地时的形变量越大，即痕迹面积越大；
由图可知，b图的篮球痕迹较大，所以，落在b处的篮球初始重力势能较大，B符合题意，A、C、D不符合题意；
故选：B。
12．（2020秋•宜州区期末）如图是晓丽“探究重力势能大小跟哪些因素有关”的实验：
（1）由图甲和乙可知，质量相等的物体A和B，从 不同 （选填“相同”或“不同”）高度落下，小木桩被打入沙中的深度不同。说明物体的重力势能与物体被举的高度有关。
（2）由图甲和丙可知，质量不同的物体A和C，从同一高度落下，小木桩被打入沙中的深度不同。说明物体的重力势能与物体的 质量 有关。
（3）由图中现象 能 （选填“能”或“不能”）比较B、C两个物体的重力势能大小。
【解答】解：（1）探究物体的重力势能与物体被举的高度是否有关时，采用的是控制变量法，实验需要控制物体的质量相同，下落的高度不同，故应使质量相等的物体A和B，从不同高度落下；
（2）由图甲和丙可知，质量不同的物体A和C，从同一高度落下，小木桩被打入沙中的深度不同，B的质量大，小木桩被打入沙中的深度大，这说明物体的重力势能与物体的质量有关；
（3）由图知，B、C两个物体将木桩扎入沙中深度相同，对木桩做的功相同，说明它们具有的势能相同，故能比较B、C两个物体的重力势能的大小。
故答案为：（1）不同；（2）质量；（3）能。
13．（2020秋•姜堰区期末）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＜mB，铁块所处的初始高度hA＝hB＜hC。
（1）实验中我们通过观察 木桩陷进沙坑的深度 来比较重力势能的大小。
（2）为探究“重力势能大小与物体的质量的关系”，应对比 A、B 两铁块的撞击实验，得到的结论是： 具有相同高度的物体，质量越大，重力势能越大 。
【解答】解：（1）铁块的重力势能越大，则木桩陷进沙坑的深度越深，由图可知，B把木桩打进沙坑里的深度比A深，所以B的重力势能比A大，由于它们的高度相同，只有质量不同，所以重力势能的大小与质量有关，质量越大，重力势能越大；
（2）A和B两铁块的撞击实验，铁块高度相同时，铁块质量越大，木桩陷入沙坑越深，所以得到的结论是：具有相同高度的物体，质量越大，重力势能越大。
故答案为：（1）木桩陷进沙坑的深度；（2）A、B；具有相同高度的物体，质量越大，重力势能越大。
14．（2020秋•桂林期末）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m1＝m2＜m3，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 木桩进入沙中的深度 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质量的关系，应选择 a、c 两图实验进行分析。
（3）实验中为了探究重力势能大小与高度的关系，应让质量相同的物体，从 不同高度 （选填“相同高度”或“不同高度”）由静止自由放下。实验现象表明：当质量一定时，物体所处的高度越大，重力势能越 大 。
（4）对比a、b、c三次实验，具有的重力势能最大的是图 b （选填“a”、“b”或“c”）中的物体。
【解答】解：（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）为了探究物体重力势能大小与质量的关系，要控制物体被举高的高度相同，只改变物体的质量，已知m1＜m3，由上图知，应选择a、c两图实验进行分析；
（3）实验中为了探究重力势能大小与高度的关系，应控制物体的质量相同（m1＝m2），改变物体被举高的高度，即将物体从不同高度由静止自由放下，应选择图中a、b实验，b中物体的高度大，根据转换法，b中物体的重力势能更大，即当质量一定时，物体所处的高度越大，重力势能越大；
（4）对比a、b、c三次实验，因b中木桩进入沙中的深度最大，由转换法，具有的重力势能最大的是图b中的物体。
故答案为：（1）木桩进入沙中的深度；（2）a、c；（3）不同高度；大；（4）b。
15．（2020•无锡模拟）小明用图示装置“探究重力势能大小与质量的关系”，下列说法正确的是（ ）
A．实验研究对象是三脚小桌
B．让同一木块从三个不同的高度由静止下落
C．让质量不同的木块从不同的高度由静止下落
D．用三脚小桌下陷的深度来表示木块重力势能的大小
【解答】解：A、实验中让质量不同的木块从相同的高度落下，通过观察三脚小桌下陷的深度来探究木块的重力势能大小与质量的关系，所以实验研究对象是木块，故A错误；
BC、探究重力势能大小与质量的关系，要控制木块所处的高度相同，质量不同，即让不同质量的木块从同一高度静止落下，故BC错误；
D、实验运用了转换法，通过观察三脚小桌下陷的深度来探究木块的重力势能大小与质量的关系，故D正确。
故选：D。
16．（2020秋•淮安期中）如图所示，用装有细沙的容器、三脚小桌和质量不等的木块，探究影响重力势力大小的因素。
（1）选用质量不等的木块，是探究重力势能大小与 质量 的关系；操作时应让木块由 相同 的高度自由落下。
（2）重力势能的大小，是通过比较 桌腿陷进沙子里的深度 来间接判断的。
（3）探究重力势能大小与高度的关系，应让相同的木块，由 不同 的高度，从小桌的正上方自由下落；实验数据表明，木块的 高度越高 ，具有的重力势能越大。
【解答】解：（1）用质量不等的木块，是探究重力势能的大小与质量的关系；根据控制变量法可知，操作时应让木块由相同的高度自由落下。
（2）该实验是通过观察桌腿陷进沙子里的深度来比较小桌重力势能的大小的，这种方法是转换法；
（3）探究重力势能的大小与高度的关系时，应让相同的木块，由不同的高度，从小桌的正上方自由下落；实验数据表明，木块的高度越高，具有的重力势能越大。
故答案为：（1）质量；相同；（2）桌腿陷进沙子里的深度；（3）不同；高度越高。
17．（2020•临清市二模）小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时，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，他计划利用小桌、沙子、质量不同的铁块和刻度尺进行实验：如图所示，将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上，把铁块从距桌面某一高度由静止释放，撞击在桌面的中心部位，记录桌腿进入沙子的深度。
按上述方案进行实验，其实验数据如下表所示。
（1）实验中通过比较 桌腿进入沙子的深度 来判断物体重力势能的大小；
（2）为了验证猜想一，需选择表中 ①④⑤ （填实验序号）三组数据进行分析；
（3）分析表中①②③的实验数据，可得出的结论是：质量 相同 的物体，位置越高，具有的重力势能 越大 。
（4）此实验用到的实验方法主要有 控制变量法 和转换法。
【解答】解：（1）通过小明设计的实验可以知道，他是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；
（2）根据控制变量法，要验证物体的重力势能与物体的质量有关，应控制物体的高度相同，改变物体质量的大小，故小明要完成探究，需要找数个质量不同的物体进行实验，故①④⑤三组数据符合，所以应利用①④⑤三组数据分析得出结论；
（3）比较表中①②③的实验数据，可以发现，高度相同，③中桌腿进入沙子的深度更深，所以，③中的物体具有重力势能大，即可以得出的初步结论是：质量相同的物体，高度越大，重力势能越大；
故答案为：（1）桌腿进入沙子的深度；（2）①④⑤；（3）相同，越大；（4）控制变量法。
18．（2020春•隆回县期末）某同学在探究重力势能的实验中用到三个体积相同的小球，它们的质量关系为m1＜m2＝m3，实验的情景如图所示，让小球从一定高度自由落入橡皮泥中。
（1）本次实验主要采用的物理探究方法是控制变量法与 转换法 （选填“转换法”或“类比法”）。
（2）分析该实验时，小球陷入橡皮泥的深度越深，说明小球的重力势能越 大 。
（3）通过比较 甲乙 （填甲乙丙）两次实验，可以得出，物体的质量越大，重力势能能越大。
（4）通过比较实验乙和丙，则当物体的 质量 相同时，高度越高，物体的重力势能越大。
【解答】解：（1）实验中通过小球在橡皮泥中的深度的大小来表示重力势能的大小，这是转换法的应用；故该实验采用的控制变量法和转换法；
（2）小球陷入橡皮泥的深度越深，则小球的重力势能就越大；
（3）探究物体的重力势能大小与质量关系时，需要控制高度相同，质量不同，故需要对比甲乙两次实验；
（4）通过比较实验乙和丙可知，小球的质量相同，下落的高度不同，高度越高，小球陷入橡皮泥中的深度越深，重力势能越大。
故答案为：（1）转换法；（2）大；（3）甲乙；（4）质量。
19．（2020•砚山县三模）某物理实验小组在探究“影响重力势能大小的因素”时，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。
为了验证猜想，他们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3个和质量为2m的小球一个。所用实验装置如图所示（小球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验中均让小球从图中高度自由下落，待小球静止后，分别用刻度尺测出小球陷入花泥的深度。请你根据图中实验情景完成下列内容。
（1）本实验是通过观察 小球陷入花泥的深度 来判断重力势能大小的。
（2）比较A、B两球，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）比较 A、C 两球，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。
（4）比较C、D两球，可得出：物体的重力势能与物体运动的路径 无关 （选填“有关”或“无关”）。
（5）小球下落陷入花泥前，将重力势能转化为 动 能。
（6）该实验采用的物理研究方法是 控制变量 （写出其中的一种即可）。
【解答】解：
（1）本实验中，小球的重力势能大小是通过小球陷入花泥的深度来反映的；这是转换法的应用；
（2）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球陷入花泥的深度更大，说明B球的重力势能较大，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）比较A、C两球，两球质量相同，下落路径也相同，C球的下落高度大于A球的下落高度，发现C球陷入花泥的深度更大，说明C球的重力势能较大，由此可得出结论：当物体的质量相同时，下落高度越高，物体的重力势能越大；
（4）比较C、D两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，但陷入花泥的深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。
（5）小球下落陷入花泥前，质量不变，高度减小，速度增大，所以将重力势能转化为动能；
（6）重力势能的影响因素有两个，实验中，采用的是控制变量法；实验中通过球陷入花泥的深度来反映小球重力势能的大小，用到的是转换法。
故答案为：（1）小球陷入花泥的深度；（2）当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大；（3）A、C；质量；（4）无关；（5）动；（6）控制变量。
20．（2020•福田区校级模拟）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四个铅球分别从距离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：
（1）本实验中，采用的研究问题的方法是 控制变量法 和 转换 法。
（2）本实验中，铅球的重力势能大小是通过 铅球陷入沙中的深度 来反映的。
（3）为验证猜想二，应比较 ① 和 ③ （填实验序号），得到的结论是：当物质量相同时，高度越高，重力势能越 大 （选填“大”或“小”）。
（4）比较①②，可以验证猜想 一 （选填“一”、“二”或“三”）
（5）比较③④，得到的结论是 当质量和下落高度相同时，重力势能与物体运动的路径无关 。
（6）经进一步实验和分析，小夏大胆给出重力势能（Ep）的表达式“Ep＝mgh”，并去办公室询问了老师，得以证实，小夏高兴不已，回到教室后，根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面的动能，其中B球的动能为 2 J．（忽略空气阻力，g＝10N/kg）
【解答】解：
（1）（2）影响重力势能的因素有物体的质量和下落高度，研究重力势能与某个因素的关系时，需控制另一个因素不变，所以该实验中用到了控制变量法；
本实验中，铅球的重力势能大小是通过铅球陷入沙中的深度来反映，这就是我们常说的转换法；
（3）为了验证猜想二：物体的重力势能与物体的下落高度有关，应控制小球的质量相同，高度不同；结合图示和表格信息可知，应比较①和③两次实验；
A、C两球质量相同，下落高度不同，发现C球陷入沙中的深度更大，由此可得出结论：当物体质量相同时，高度越高，重力势能越大；
（4）比较①②可知，A、B两球的质量不同，下落高度相同，可以验证猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关；
（5）比较③④可知，C、D两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，发现两球陷入沙中的深度相同，由此可得出结论：当质量和下落高度相同时，重力势能与物体运动的路径无关；
（6）铅球在下落过程中，忽略空气阻力，铅球的重力势能转化为动能，
则根据Ep＝mgh可得，B球落到沙表面时的动能：E动＝Ep＝mgh＝0.4kg×10N/kg×0.5m＝2J。
故答案为：（1）控制变量法；转换；（2）铅球陷入沙中的深度；（3）①；③；大；（4）一；（5）当质量和下落高度相同时，重力势能与物体运动的路径无关；（6）2。
实验序号
铁块质量m/g
铁块距桌面高度H/cm
桌腿进入沙子的深度h/cm
1
20
20
1.9
2
20
30
2.9
3
20
40
3.8
4
30
20
2.9
5
40
20
4.1
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
实验序号
铁块质量m/g
铁块距桌面高度H/cm
桌腿进入沙子的深度h/cm
1
20
20
1.9
2
20
30
2.9
3
20
40
3.8
4
30
20
2.9
5
40
20
4.1
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