Question

19、在生活、生产中我们常遇到下面事例：打夯时夯锤被高高抛起又下落，砸在工作面上；打桩机打桩时重锤被高高拉起又下落，打在桩面上…
（1）请你再举一个类的事例：

铁匠将铁锤举高后打击铁块来改变铁块的形状

；
（2）这些事例涉及到的共同物理知识是：

利用力可以改变物体的形状或被举高的物体具有重力势能

；
（3）小军看到打桩机，思考“重锤对地面打击力的大小与什么因素有关”的问题，并提 出猜想一：打击力的大小与重锤的质量有关．请你另提出一个猜想二：打击力的大小与

举高的高度有关

有关；
（4）小军找来排球和足球模拟“打桩”来验证猜想一．设计实验方案如下：
a．用台秤分别称出排球和足球质量m₁、m₂；
b．在光滑平整的地板上放一张白纸，在白纸上叠放一张复写纸．将排球从纸的正上方一定高度静止下落，排球打在复写纸上，在白纸上留下打击的复写印迹．记为“印迹l”；
c．换用足球从另一高度落下，重做上面的实验．得到足球打击的“印迹2”；
d．如何利用台称较准确地测出排球和足球的打击力F₁、F₂的大小？小军有点为难，请你完成测出F₁、F₂的方案：

将排球和足球印迹纸分别放在台秤上，并分别用排球和足球用手下压到与印迹完全相同，读出台秤的示数，就得到F₁、F₂的大小

；
（5）请对小军的实验方案作出评估：

没有控制两球下落高度相同或测量F₁、F₂时不易操作或没有进行多次测量等

．

Answer 1

分析：要解决此题，需要掌握力的作用效果，知道力可以改变物体的形状，也可以改变物体的运动状态．
同时要知道被举高的物体具有重力势能，掌握重力势能的影响因素：质量和物体被举的高度．知道物体的质量越大，被举得越高，则重力势能越大．
在设计实验时，需要注意控制变量法的应用，要探究重力势能与质量之间的关系，需要控制物体的高度．
在分析的过程中，根据具体的情况进行分析．

解答：解：（1）打夯时夯锤以及打桩机打桩时重锤在工作时，都要被举高然后落下，砸在物体上．
故答案为：铁匠将铁锤举高后打击铁块来改变铁块的形状（或其它合理的都可以）．
（2）打夯时使地面的形状发生变化；打桩机打桩时，将桩打入地面，使地的形状发生变化，都是利用力改变物体的形状．并且两种情况夯锤、打桩重锤都要被举高而具有了能量，所以也用到了重力势能的知识．
故答案为：利用力可以改变物体的形状或被举高的物体具有重力势能．
（3）由于物体要被举高，所以猜想打击力还与物体举高的高度有关．
故答案为：举高的高度有关．
（4）要想使两个力的大小相等，则使其作用效果相同就可以．
故答案为：将排球和足球印迹纸分别放在台秤上，并分别用排球和足球用手下压到与印迹完全相同，读出台秤的示数，就得到F₁、F₂的大小．
（4）该同学在c中，换用足球从另一高度落下，重做上面的实验．得到足球打击的“印迹2”；没有控制高度相同，同时他采用的这种测量力的方法不易操作．
为了使结果更加准确应进行多次测量．
故答案为：没有控制两球下落高度相同或测量F₁、F₂时不易操作或没有进行多次测量等．

点评：此题主要考查了重力势能的理解及影响因素，同时还考查了力的作用效果．在做题过程中要善于总结规律，找出共同点．