28 喜欢·59 浏览
单选题

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)实验中通过观察方桌陷入沙中的{_ _}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.

A
大小;1;2
B
大小;1;3
C
深浅;1;2
D
深浅;2;3

题目答案

C

答案解析

分析:

(1)该实验采用转换法,通过观察方桌陷入沙中的深浅来判断物体重力势能的大小;

(2)当探究重力势能与高度的关系时,必须保证物体的质量相等.

解答:

解:(1)重力势能的大小无法直接观察到,所以采用转换法,通过观察方桌陷入沙中的深浅来判断重力势能的大小;

(2)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1和图2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;

故答案是:C.

点评:

该题考查了探究重力势能与质量和高度的关系的实验,考查了转换法和控制变量法在该实验中的应用.

举一反三
单选题

在探究“物体的重力势能与什么因素有关”时,小雨提出了如下猜想:

猜想一:物体的重力势能可能与物体的质量有关;

猜想二:物体的重力势能可能与物体所在的高度有关.

为此他设计了如图甲所示的实验装置.将两端开口、长约1m、粗细均匀的圆柱形玻璃管竖直固定在铁架台上将粗细适宜的圆柱形泡沫塑料块置于玻璃管内O点处(塑料块与玻璃管内壁有适量的摩擦);其他器材还有:刻度尺、一组系有细线的质量不等的钩码、用于调整泡沫塑料块回到O点位置的木棒(如图乙所示)

请你帮助小雨回答下列问题:

探究“猜想一”时,应使用质量{_ _}的钩码从{_ _}的高度在玻璃管内由静止下落,去冲击O点的泡沫塑料块.

A
不同;不同
B
不同;相同
C
相同;相同
D
相同;不同

题目答案

B

答案解析

分析:

由于物体的重力势能与两个因素有关,因此在探究时,要用到控制变量法.在探究物体的重力势能与质量的关系时,要利用控制变量法的思路去控制物体的质量不同,让其他因素都相同去设计实验.

解答:

解:要探究物体的重力势能与质量的关系,根据控制变量法的思路,就要控制钩码的高度不变,钩码的质量变化.通过泡沫塑料块下移的距离来反映钩码重力势能的多少.

故答案为:不同;相同,选B.

点评:

实验表格的设计,首先要明确实验中包含哪些物理量,每一个物理量占据一列.从而决定了该表格包括几列.还要明确实验做了几次,每一次实验占据一行,从而确定了该表格有几行.由此即可画出实验表格.

单选题

在水平地面上铺一张纸,将皮球表面涂黑,使皮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(      )

A
A
B
B

题目答案

B

答案解析

分析:

重力势能的大小与物体的质量和下落高度有关,下落高度相同时,质量越大,重力势能越大;质量相同时,下落高度越大,重力势能越大;皮球下落过程中,具有的重力势能转化为动能,与地面碰撞接触时又转化为弹性势能,弹性势能的大小与物体的形变大小有关,形变越大,弹性势能越大.

解答:

解:从图中A、B的印迹看出,B球的形变大,说明它原有的重力势能大.

故答案为:B.

点评:

解答本题注意所用的研究方法:控制变量法,转换法;掌握重力势能与弹性势能的影响因素以及重力势能、动能、弹性势能的转化情况.

单选题

某同学想用身边的器材(铅球)来探究影响重力势能大小的因素,其探究程序如下:

猜想:影响重力势能大小的因素可能有:

A、重力势能大小可能与物体的质量有关

B、重力势能大小可能与物体的高度有关

提供的器材是:实心铅球2kg规格2个,3kg规格一个,细沙(足够多)、刻度尺、两个相同大纸盒.请你利用上述器材,帮他设计实验方案、验证猜想并完成以下实验步骤:

A、将适量的沙子放进大纸盒里并摊平;

B、取质量为{_ _}、{_ _}的铅球各一个,将两球分别对准纸盒位置提高到相同高度然后放手,用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较;

C、取质量为{_ _}、{_ _}的铅球各一个,将两球分别对准纸盒位置提高到不同高度然后放手,用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较.

A
1kg;2kg;1kg;1kg
B
2kg;3kg;2kg;2kg
C
3kg;4kg;3kg;3kg
D
4kg;5kg;4kg;4kg

题目答案

B

答案解析

分析:

在探究影响重力势能大小的因素时,猜想影响重力势能大小的因素可能有:重力势能大小可能与物体的质量有关、可能与物体的高度有关,这时就必须采用控制变量法来研究,然后看铅球在细沙中陷入的深度,就可以知道重力势能的大小,这是一种转化的思想.

解答:

解:在探究重力势能大小可能与物体的质量有关时,要选择不同质量的铅球,将铅球提高到相同高度然后放手,用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较得出,质量越大,陷入的深度越深,所以重力势能跟质量有关;

在探究重力势能大小可能与物体的高度有关时,要选择相同质量的铅球,将铅球提高到不同高度然后放手,用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较得出;

故答案为:B.

点评:

对于重力势能,其大小由地球和地面上物体的相对位置决定,物体质量越大、位置越高、物体具有的重力势能就越大.

单选题

两个表面潮湿的完全相同的篮球A、B,分别从不同高度自由落至同一地面,在地面上留下的印迹如图中A′,B′所示.由此可以判定下落时的重力势能较大的篮球是(       )

A
A
B
B

题目答案

B

答案解析

分析:

此题中,通过图示的篮球形变的大小来确定其具有的弹性势能的多少.从篮球下落的过程中能量的转化入手分析即可确定篮球在初始状态时的重力势能的大小关系.

解答:

篮球从静止开始下落,是由重力势能转化为动能;到达地面后,篮球撞击地面,是由动能转化为弹性势能.根据篮球留下的印迹可知,篮球B具有的弹性势能大,所以其开始下落时具有的重力势能就大.

故答案为:B.

点评:

篮球下落到留下印迹的过程实际上是由两个过程组成的:下降过程;撞击过程.通过对其过程的分析将篮球现在的弹性势能与其开始时的重力势能联系在一起.

单选题

在探究“重力势能的大小跟哪些因素有关“的实验中,将重物从一定的高度处自由下落撞击平放在沙上的小方桌(小方桌的桌腿是四根钉,并放置在沙箱的沙面上),小方桌陷入沙中越深,说明重物原来具有的重力势能越次.现有甲、乙、丙、丁四位同学作出了如下的猜想:

甲同学:物体的重力势能可能跟物体的质量有关,质量越大势能越大.

乙同学:物体的重力势能可能跟物体的质量有关,质量越大势能越小.

丙同学:物体的重力势能可能跟物体被举起的高度有关,高度越高势能越大.

丁同学:物体的重力势能可能跟物体被举起的高度有关,高度越高势能越小.

为了验证以上四种猜想,同学们采用如图a、b、c、d的实验装置来进行实验和收集证据,并设计了如下的实验步骤:

A.如图a、b所示,让同一重物从不同的高度h$_1$、h$_2$(h$_1$<h$_2$)自由下落.

B.分别测量出小方桌下陷的深度s$_1$=0.042m,s$_2$=0.066m,并记录在设计的表格中.

C.如图c、d所示,让不同质量的物体m$_1$、m$_2$(m$_1$< m$_2$)从同一高度自由下落.

D.分别测量出小方桌下陷的深度s$_1$=0.042m,s$_2$=0.068m,并记录在设计的表格中.则:

(1)从步骤A、B中看出:质量相同时,被举起越高的物体具有的重力势能越{_ _}.

(2)从步骤C、D中看出:被举起高度相同时,质量越大的物体具有的重力势能越{_ _}.

A
大;大
B
大;小
C
小;小
D
小;大

题目答案

A

答案解析

分析:

影响重力势能的因素是质量和高度,质量越大,高度越大,重力势能就越大.

解答:

解:(1)从步骤A、B中看出:质量相同时,被举起越高的物体具有的重力势能越大;

(2)从步骤C、D中看出:被举起高度相同时,质量越大的物体具有的重力势能越大.

故答案为:(1)大;(2)大,所以选A.

点评:

本题考查影响重力势能大小的因素,相对比较简单,属于基础题.

单选题

如图所示,苹果树上结有甲、乙、丙三个质量相等的苹果,哪一个苹果的重力势能最大(  )

A
B
C
D
一样大

题目答案

C

答案解析

分析:

根据重力势能的大小和质量以及物体所处的高度有关进行解答.

解答:

甲、乙、丙三个苹果的质量相等,从图上可以看出丙所处的位置高度最高,所以丙的重力势能最大.

故选C.

点评:

知道重力势能的大小和哪些因素有关以及正确的从图中分析出哪个苹果所处的高度最高是解题的关键.

单选题

如图所示的实例中,物体重力势能在增大的是(  )

A


倾泻而下的水流
B


升空的航天飞机
C


从高山速降的滑雪者
D


在水平铁轨上行驶的列车

题目答案

B

答案解析

分析:

判断物体重力势能大小的变化,从重力势能大小的影响因素进行考虑.

重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.质量越大,高度越高,重力势能越大.

解答:

A、倾泻而下的水流,水流的质量不变,高度减小,重力势能减小.不符合题意.

B、升空的航天飞机,质量不变,高度增大,重力势能增大.符合题意.

C、从高山速降的滑雪者,滑雪者的质量不变,高度减小,重力势能减小.不符合题意.

D、在水平铁轨上行驶的列车,列车的质量不变,高度不变,重力势能不变.不符合题意.

故选B.

点评:

掌握重力势能大小的影响因素,利用控制变量法判断重力势能大小的变化.

单选题

2008年5月汶川大地震时,我国政府在第一时间紧急派出飞机为灾区空投救灾物资,从飞机上空投的救灾物资在下落过程中,逐渐减小的物理量是(  )

A
动能
B
重力势能
C
重力
D
质量

题目答案

B

答案解析

分析:

根据选择项中提到的物理量,结合该物理量的定义及决定因素即可判定其变化情况.

解答:

A、物体动能的大小由其速度和质量决定,物资在下降过程中,其质量不变,速度增加,所以动能增大,而不是减小.故A不合题意.

B、物体重力势能的大小由其高度和质量决定,物资在下降过程中,其质量不变,高度下降,所以重力势能减小.故B正确.

C、物体的重力的大小与质量成正比,物体在下落过程中,由于质量是物体的一种属性,所以质量不变,即重力不变.故C不合题意.

D、质量是物体的一种属性,物体不变,则质量不变,故物资在下落过程中质量不变,故D不合题意.

故选B.

点评:

明确质量的定义,重力的计算、以及动能、重力势能的决定因素是解决此题的关键.

单选题

下面例子中物体的重力势能变大了的是(  )

A
铁球从斜面顶端滚下来
B
骑自行车冲上坡顶
C
飞机在高空水平飞行
D
立在山顶上的石头

题目答案

B

答案解析

分析:

重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度.质量越大,高度越高,重力势能越大.

解答:

解:

A、铁球从斜面顶端滚下来,质量不变,高度减小,重力势能减小,故A不符合题意;

B、骑自行车冲上坡顶,质量不变,高度增大,重力势能增大,故B符合题意;

C、飞机在高空水平飞行,质量不变,高度不变,重力势能不变,故C不符合题意;

D、立在山顶上的石头,质量不变,高度不变,重力势能不变,故D不符合题意.

故选B.

点评:

掌握动能、重力势能的影响因素,用控制变量法,判断重力势能的变化情况,属于一道基础题.

单选题

下列现象中,主要由机械能造成破坏的是(  )

A
干旱使庄稼枯死
B
日本核泄漏造成污染
C
大火烧毁房屋
D
海啸冲垮堤坝

题目答案

D

答案解析

分析:

(1)机械能包括势能和动能,势能又包括重力势能和弹性势能.动能与质量、速度有关;重力势能与质量、被举得高度有关;弹性势能与发生弹性形变的大小有关.

(2)判断是否是机械能引起的,看看是否有质量、速度、被举得高度、弹性形变造成的危害.

解答:

A、干旱使庄稼枯死,不是因为质量、速度、被举得高度、弹性形变造成的危害.不符合题意.

B、日本核泄漏造成污染,是因为核辐射,不是因为质量、速度、被举得高度、弹性形变造成的危害.不符合题意.

C、大火烧毁了楼房,不是因为质量、速度、高度以及弹性形变无关,因此与机械能无关;不符合题意.

D、海啸有一定的质量,有一定的速度,具有动能,动能属于机械能,符合题意.

故选D.

点评:

本题考查影响机械能的因素,以及核污染的原理,注意机械能包括动能、重力势能以及弹性势能,并知道各自的决定因素.