Question

21、为了探究重力势能与哪些因素有关，现有体积大小不同的实心铁球各一个、体积大小相同的实心铁球和实心玻璃球各一个、橡皮泥等．在探究重力势能与高度的关系时，应选用

同一个铁球或同一个玻璃球

，分别从不同的高度自由落下；在探究重力势能与质量的关系时，应选用

体积大小相同的铁球和玻璃球

，分别从相同的高度自由落下．

Answer 1

分析：要探究物体的重力势能与哪些因素有关，由于题目中提到了多个猜想，因此要用到控制变量法，即要探究重力势能的多少与哪个因素有关，就只让这个因素变化，其余的因素都不变，然后做对比实验．
因此在探究物体的重力势能与高度的关系时，要控制质量相同，高度不同．根据这个思路去选取器材．
在探究探究物体的重力势能与质量的关系时，要控制高度相同，质量不同．根据这个思路去选取器材．

解答：解：在探究重力势能与高度的关系时，两次实验要控制它们的质量相同，高度不同，因此在选取器材时选取同一个球做两次实验，以保证球的质量相同．
在探究重力势能与质量的关系时，两次实验要控制它们的高度相同，质量不同，因此在选取器材时选取一个铁球和一个玻璃球做两次实验，以保证球的质量不同．为了避免球的体积大小对实验的影响，所选取的两个球的体积相同．
故答案为：同一个铁球或同一个玻璃球；体积大小相同的铁球和玻璃球．

点评：探究物体的重力势能与哪些因素有关时，要用到控制变量法．在实验过程中，如何控制各个物理量是这类题目常考的知识点之一．