Question

20、在学习势能知识时，小明同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下三个因素有关：物体高度、物体质量大小、物体所处地理位置．为了证明自己的猜想，他对“重力势能大小与物体高度之间关系”进行了探究．小明把橡皮泥平铺在水平面上，让同一个金属球从不同高度自由下落，记录结果如表所示：

①小明同学依据

金属球陷入橡皮泥凹痕程度

判断重力势能的大小；
②通过分析实验数据和现象，可以得出的实验结论是

物体的质量相同，高度越大，重力势能越大

；
③若想对物体质量大小是否影响重力势能大小进行探究，你认为，实验方案设计中，应控制

金属球的高度

保持不变．

Answer 1

分析：在此实验中，是通过观察金属球陷入橡皮泥的凹陷程度反映重力势能的大小；
知道重力势能与物体的质量和高度有关，所以在研究重力势能与某一个量的关系时，应采用控制变量法进行分析．

解答：解：（1）实验中是采用的转换法进行分析重力势能的大小，即观察金属球陷入橡皮泥的凹陷程度反映重力势能的大小；
（2）通过表格数据可知，同一钢球的高度越高，橡皮泥的凹陷程度越深，说明钢球的重力势能越大；
所以实验结论是：物体的质量相同，高度越大，重力势能越大；
（3）在探究重力势能大小与质量的关系时，应控制钢球的高度相同，让不同质量的钢球下落；
故答案为：金属球陷入橡皮泥凹痕程度；
物体的质量相同，高度越大，重力势能越大；
金属球的高度．

点评：解决此类问题要结合影响重力势能的大小因素进行分析解答．