Question

（2006?岳陽）如圖所示，是每隔0.1S拍攝到的體積相同的實(shí)心木球和鐵球從同一高度同時(shí)自由下落的圖片（不計(jì)物體下落時(shí)的阻力），讀圖可獲得一些信息．
請寫出兩條信息：
①

這兩球運(yùn)動(dòng)的越來越快

，②

物體下落的速度與質(zhì)量無關(guān)

；
（2）兩球在下落過程中的能量轉(zhuǎn)化情況是

重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

；
（3）假設(shè)木球和鐵球著地時(shí)打在沙坑里，

鐵

球能將沙坑打得更深，理由是

在同一高度，鐵球的質(zhì)量大，具有的重力勢能大

；
（4）在此探究過程中你采取了物理學(xué)中常用的哪些研究方法如

控制變量法

．（能寫出一種即可）

Answer 1

分析：（1）圖示中標(biāo)出了兩球的下落過程，可從兩者的速度、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等方面來寫出結(jié)論；
（2）動(dòng)能大小和物體的質(zhì)量、運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)；重力勢能和物體的質(zhì)量、高度有關(guān)；
（3）沙坑被撞擊的深度不同，說明了木球和鐵球做功不同，而被舉高的物體具有重力勢能，可從重力勢能的影響因素來進(jìn)行考慮；
（4）實(shí)驗(yàn)中控制小球的高度相同，采用的是控制變量法；通過打在沙坑里凹陷的深度來反映重力勢能的大小，采用的是轉(zhuǎn)換法．

解答：解：（1）通過圖象可知，在時(shí)間相同的情況下，小球的間距越來越大，所以它們做的是加速運(yùn)動(dòng)；兩球的質(zhì)量不同，但是兩球的下落速度是相同的，所以兩球下落速度和物體的質(zhì)量無關(guān)；
（2）兩球在下落過程中速度逐漸增大，動(dòng)能增大；高度逐漸降低，重力勢能減小，將重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；
（3）因兩球的體積一樣，所以鐵球的質(zhì)量大于木球的質(zhì)量，且從同一高度同時(shí)自由下落，因此鐵球的重力勢能就大于木球的重力勢能，打入沙坑的深度也越深；
（4）在此探究過程中，控制的相同變量為：下落高度，控制的不同變量為：質(zhì)量，所以運(yùn)用了控制變量法；
利用沙坑被撞擊的深度來比較鐵球和木球的重力勢能大小，運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法．
故答案為：（1）這兩球運(yùn)動(dòng)的越來越快；物體下落的速度與質(zhì)量無關(guān)；（2）重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；（3）鐵；在同一高度，鐵球的質(zhì)量大，具有的重力勢能大；（4）控制變量法或轉(zhuǎn)換法．

點(diǎn)評：此題是一個(gè)綜合題目，考查了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理，能量間的相互轉(zhuǎn)化和勢能的影響因素，及研究問題的方法．