2023年中考物理实验探究题专题

这是一份2023年中考物理实验探究题专题，共24页。试卷主要包含了如图甲是一种蔬菜挤水器等内容，欢迎下载使用。
2023初中物理实验探究题专题
一．作图题（共6小题）
1．如图甲是一种蔬菜挤水器。其手柄可看作杠杆，图乙是其简化的示意图，图中O为支点，F2是其受到的阻力。在图乙中画出在A点施加的最小动力F1的示意图及力臂l1。

2．如图所示，小溪正月十五游花灯时，花灯用细线挂在直杆上，两手分别作用在杆的A、O两点，以O为支点，请在图中画出提花灯时，手对杆所施加的最小力F1以及杆所受阻力的力臂L2。

3．建筑工人在A处，使用如图所示的滑轮组提升物体，试在图中画出最省力的绕线方法。

4．如图所示是一台金属切割机，工人用该机切割A点下方的钢管时，用力压B点，机器OAB部分可绕O点转动。请在图中画出作用在B点的最小动力F1及阻力F2的力臂L2。

5．在建筑工地上，师傅利用滑轮组运送建筑材料。请在图中画出最省力的绕绳方法。

6．通电螺线管的磁感线分布如图所示，请在括号里标上电源的“+”或“﹣”。

二．实验探究题（共9小题）
7．生活中处处有物理，利用一瓶矿泉水，我们可以探究很多物理问题：

（1）如图（a）所示，没有启封的矿泉水所装水的重为 　 　N；
（2）如图（b）所示，用食指捏一下瓶盖上方把手，出现一个缺口，可以将矿泉水挂起来，松手后会自动闭合，则被压弯的塑料把手具有 　 　势能。小明将矿泉水如图（c）A、B两种方式放置，用手推A的上部，瓶会倾倒，而推A的下部，瓶会滑动，这表明力的作用效果跟力的 　 　有关。分别沿箭头方向吹A和B，发现B很容易被吹动，这说明在相同条件下，　 　。
（3）如图（d）所示，小明用力捏矿泉水瓶，瓶身变瘪了，这说明力能使物体发生 　 　。
（4）小明用20N的力竖直握住一瓶重为6N的矿泉水静止不动，如图（e）所示，则矿泉水瓶受到的摩擦力为 　 　N，他喝掉一半后竖直握着不动，瓶子受到的摩擦力 　 　（变大/变小/不变）。
（5）小明想测出了一个瓶身平滑但没有标签的矿泉水瓶的容积。他用刻度尺测量瓶的高为L，瓶底的直径为D，往瓶中倒入一部分水，测出水面高度L1，堵住瓶口，将瓶倒置后测出水面与瓶底的距离L2，如图f所示，由此他得出瓶的容积V约为 　 　。
A、（）πD2L
B、（）πD2（L−L1）
C、（）πD2（L1+L2）
D、（）πD2（L1−L2）
8．让一系于橡皮筋一端的小球从某悬挂点O的正下方P点由静止释放如图甲所示，整个下落过程中，橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示；小球下落的速度v与下落高度h的关系如图丙所示（不考虑空气阻力）。已知该轻质橡皮筋每受到0.1N的拉力就伸长1cm，经测量小球从P点下落到a、b、c三点的距离分别为：ha＝0.4m，hb＝0.5m，hc＝0.7m。

（1）小球从a点到c点的过程中，小球动能变化情况是 　 　（变大/变小/先变大再变小/不变/先变小再变大）；
（2）当橡皮筋弹性势能最大时，小球处于 　 　状态（平衡/非平衡）；
（3）实验中所用小球的重力为 　 　N。由a点到b点，动能变化量 　 　（大于/小于/等于）重力势能变化量。
9．如图弹弓是80、90后小时候都喜欢玩的玩具。小明看到爸爸玩弹弓引起了他的好奇。他根据所学知识知道弹珠的弹射距离与橡皮条的弹性势能有关，所以他想探究“橡皮条的弹性势能与橡皮条长度、宽度的关系。”于是小明同学利用相同的弹珠，材料和厚度相同，长宽不同的橡皮条进行实验，他依次将橡皮条固定在弹弓上。在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表。
次数
橡皮条
橡皮条宽/cm
橡皮条长/cm
弹射的水平距离/m
1
a
0.50
15.00
13.20
2
b
0.50
20.00
10.10
3
c
0.50
25.00
9.10
4
d
0.50
30.00
8.20
5
e
0.50
35.00
6.00
6
f
0.50
40.00
3.00
7
g
0.80
20.00
12.00
8
h
1.00
20.00
14.00
9
i
1.00
20.00

（1）实验中，是通过 　 　来反映橡皮条弹性势能大小的。
（2）比较第1﹣6次实验可以得到的实验结论是：其它条件不变时，　 　。
（3）对比 　 　次实验数据可以得到：其它条件不变时，橡皮条越宽具有弹性势能越大。
（4）小明同学想进一步研究弹珠弹射水平距离与弹珠质量的关系，在前面实验基础上又用质量较大的铁弹珠进行了第9次实验，小明认为同样的橡皮条，拉伸相同的伸长量，橡皮条具有的弹性势能一样大，转化给弹珠的动能一样大，由于铁弹珠的质量大，其速度 　 　，因此可以判断出弹射的水平距离 　 　14m。（选填“大于”“等于”或者“小于”）
（5）小明想做一个能将弹珠发射的更远，应选用 　 　的橡皮条。
A.窄面长的
B.宽而长的
C.窄而短的
D.宽而短的
（6）你认为影响橡皮条弹性势能大小的因素还有 　 　（写出一条即可）。

10．如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个实心的、大小相同的铁球A、铁球B和塑料球C，球A、C离沙地高度相同.现让三个球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图中虚线球所示。
（1）根据A、B、C三个小球在沙地中下陷的深度可以判断出释放前球 　 　的重力势能最大；
（2）比较球A、C可得出结论 　 　；
（3）球在空中下落时减少的重力势能主要转化为 　 　；
（4）小球在下落过程中，重力会对小球做功，则重力对小球做功大小与时间关系图应是 　 　。


11．小明想利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置和器材（斜面、木块、不同质量的小钢球）来探究“影响重力势能大小的因素”。请你帮助他完成如下实验方案：

（1）实验中小球从斜面上某一高处自由滚到斜面底时，重力势能转化为 　 　，撞击木块后推动木块在水平面上向前移动，再转化为 　 　，最后静止。所以重力势能的大小可通过观察 　 　的大小来判断。
（2）实验中小明进行了如图的4步操作，由 　 　（填序号）图可探究重力势能的大小与物体高度的关系；比较①②或③④得出的结论是 　 　。
12．如图甲、乙，分别是“探究动能大小与哪些因素有关”和“探究物体重力势能大小与哪些因素有关”的实验装置。
（1）图甲中的钢球从斜面上由静止开始滚下，高度h越大，钢球推动木块移动距离越 　 　，对木块 　 　越多，说明钢球的 　 　越大。经过多次实验，探究出物体动能大小与 　 　关系。
（2）图乙中的木块从小桌正上方的不同高度，由静止自由落下。下落过程中，木块的 　 　转化为 　 　。该实验通过 　 　反映物体重力势能大小。

13．高空抛物不仅是一种不文明行为，还会带来很大的安全隐患。小华设计了如图所示的实验：让三个体积相同的实心铁球A、铁球B和铝球C同时由静止释放落到沙地上，其中A、C球离沙地的高度相同。实验数据记录如表。（ρ铁＞ρ铝）
球的种类
铁球A
铝球C
铁球B
高度/cm
10
10
15
球陷入沙中的深度/cm
3
2
9
（1）本实验中，球的重力势能大小是通过 　 　来反映的。
（2）比较A、C两球，得出的结论是 　 　。
（3）B球落入沙中后，速度不断减小直至静止，B球的机械能转化为 　 　能。
（4）请你给高空抛物者提出一条警示语：　 　（合理即可）。

14．在模拟打桩的实验中，让“重锤”（铁块）从“桩”（小桌）的正上方的某一高度处自由下落，将“桩”打入沙中，
（1）要想将“桩”打得深一些，可以采用哪些方法？
方法1：　 　；
方法2：　 　。
（2）“重锤”重力势能的大小是通过 　 　来反映的。
（3）每次实验时，沙子的松紧度是否要一样？　 　。

15．在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，重物A、B、C的质量关系为mA＝mB＜mC，木桩相同。木桩和重物位置如图甲所示。重物静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示，重物B、C将木桩打入沙中的深度相同。
（1）重物自由下落打击木桩，通过观察木桩陷入沙中的深度判断 　 　（选填“重物”或“木桩”）的重力势能大小。
（2）比较 　 　两个重物将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，得出的结论是：　 　，重力势能越大。
（3）我们 　 　（选填“能”或“不能”）比较出甲图中重物B、C的重力势能的大小，理由是 　 　。
（4）本实验中除了应用控制变量法以外还运用到了转换法，请再列举一个实验探究中运用转换法的例子：　 　。


2023初中物理实验探究题专题
参考答案与试题解析
一．作图题（共6小题）
1．如图甲是一种蔬菜挤水器。其手柄可看作杠杆，图乙是其简化的示意图，图中O为支点，F2是其受到的阻力。在图乙中画出在A点施加的最小动力F1的示意图及力臂l1。

【解答】解：
由杠杆平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小；力F1作用在A点，当OA为动力臂时，动力臂最长，此时动力F1最小，并且F1的方向垂直于OA向下，据此作图，如图所示：
。
2．如图所示，小溪正月十五游花灯时，花灯用细线挂在直杆上，两手分别作用在杆的A、O两点，以O为支点，请在图中画出提花灯时，手对杆所施加的最小力F1以及杆所受阻力的力臂L2。

【解答】解：由题可知，杠杆受到的阻力F2的大小与阻力臂一定，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，要使动力最小，应使动力臂最大，在A点施加力的最大动力臂就是OA的长，最小动力F1应与OA垂直，方向向上；阻力方向竖直向下，阻力臂L2为OB的长，如图所示：

故答案为：

3．建筑工人在A处，使用如图所示的滑轮组提升物体，试在图中画出最省力的绕线方法。

【解答】解：由图可知，绳子端拉力方向向上，要画出最省力的绕线方法，则绳子首先系在动滑轮的上挂钩上，然后依次绕过定滑轮、动滑轮，最终由3根绳子承担物重，如右图所示：

4．如图所示是一台金属切割机，工人用该机切割A点下方的钢管时，用力压B点，机器OAB部分可绕O点转动。请在图中画出作用在B点的最小动力F1及阻力F2的力臂L2。

【解答】解：
（1）由题知，O点为支点，从O点作F2作用线的垂线，支点到垂足的距离为阻力臂L2。
（2）根据杠杆的平衡条件，在阻力、阻力臂一定时，动力臂越长、越省力。若动力作用在B点，以OB为动力臂是最长的力臂，此时力最小，则连接OB为最长力臂L1，再过B点做OB的垂线，即动力F1的作用线，以O为支点，F1、F2作用效果相反，F2使杠杆逆时针转动，则F1使杠杆顺时针转动，F1的方向向下，如图所示：

5．在建筑工地上，师傅利用滑轮组运送建筑材料。请在图中画出最省力的绕绳方法。

【解答】解：从动滑轮的上挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法，如图所示：

6．通电螺线管的磁感线分布如图所示，请在括号里标上电源的“+”或“﹣”。

【解答】解：在磁体的外部磁感线从N极出来，回到S极，所以螺线管的右端为N极，左端为S极，根据安培定则可知，电源的左端为正极，右端为负极，如图：

二．实验探究题（共9小题）
7．生活中处处有物理，利用一瓶矿泉水，我们可以探究很多物理问题：

（1）如图（a）所示，没有启封的矿泉水所装水的重为 　5.5　N；
（2）如图（b）所示，用食指捏一下瓶盖上方把手，出现一个缺口，可以将矿泉水挂起来，松手后会自动闭合，则被压弯的塑料把手具有 　弹性　势能。小明将矿泉水如图（c）A、B两种方式放置，用手推A的上部，瓶会倾倒，而推A的下部，瓶会滑动，这表明力的作用效果跟力的 　作用点　有关。分别沿箭头方向吹A和B，发现B很容易被吹动，这说明在相同条件下，　滚动摩擦比滑动摩擦小　。
（3）如图（d）所示，小明用力捏矿泉水瓶，瓶身变瘪了，这说明力能使物体发生 　形变　。
（4）小明用20N的力竖直握住一瓶重为6N的矿泉水静止不动，如图（e）所示，则矿泉水瓶受到的摩擦力为 　20　N，他喝掉一半后竖直握着不动，瓶子受到的摩擦力 　变小　（变大/变小/不变）。
（5）小明想测出了一个瓶身平滑但没有标签的矿泉水瓶的容积。他用刻度尺测量瓶的高为L，瓶底的直径为D，往瓶中倒入一部分水，测出水面高度L1，堵住瓶口，将瓶倒置后测出水面与瓶底的距离L2，如图f所示，由此他得出瓶的容积V约为 　C　。
A、（）πD2L
B、（）πD2（L−L1）
C、（）πD2（L1+L2）
D、（）πD2（L1−L2）
【解答】解：
（1）由图知，瓶中矿泉水的体积V＝550mL＝550cm3，
由ρ＝可得这瓶矿泉水所装水的质量：m＝ρV＝1.0g/cm3×550cm3＝550g；
则水的重力为：G＝mg＝0.55kg×10N/kg＝5.5N；
（2）被压弯的塑料把手发生弹性形变，此时塑料把手具有弹性势能；
小明将矿泉水如图（c）A、B两种方式放置，用手推A的上部，瓶会倒，而推A的下部，瓶会移动，这表明力的作用效果跟力的作用点有关；
将瓶子立放和平放，用力吹它们，由于平放时发生滚动，且平放时容易被吹动，该现象说明在相同条件下，滚动摩擦比滑动摩擦小。
（3）小明用力捏矿泉水瓶，瓶身变瘪了，瓶子的形状发生了变化，这说明力能使物体发生形变；
（4）矿泉水瓶静止不动，受到的重力和摩擦力是一对平衡力，矿泉水瓶受到的摩擦力f＝G＝6N；他喝掉一半后竖直握着不动，瓶子受到的摩擦力还等于重力，重力变小、摩擦力变小；
（5）酒瓶的底面积为S＝，
瓶中水的体积V水＝SL1＝，
瓶中空气体积V空＝SL2＝，
酒瓶的容积为V瓶＝V水+V空＝+＝πD2（L1+L2）。
故答案为：（1）5.5；（2）弹性；作用点；滚动摩擦比滑动摩擦小；（3）形变；（4）20；变小；（5）C。
8．让一系于橡皮筋一端的小球从某悬挂点O的正下方P点由静止释放如图甲所示，整个下落过程中，橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示；小球下落的速度v与下落高度h的关系如图丙所示（不考虑空气阻力）。已知该轻质橡皮筋每受到0.1N的拉力就伸长1cm，经测量小球从P点下落到a、b、c三点的距离分别为：ha＝0.4m，hb＝0.5m，hc＝0.7m。

（1）小球从a点到c点的过程中，小球动能变化情况是 　先变大再变小　（变大/变小/先变大再变小/不变/先变小再变大）；
（2）当橡皮筋弹性势能最大时，小球处于 　非平衡　状态（平衡/非平衡）；
（3）实验中所用小球的重力为 　1　N。由a点到b点，动能变化量 　小于　（大于/小于/等于）重力势能变化量。
【解答】解：（1）小球在下落的过程中，橡皮筋逐渐发生弹簧形变，橡皮筋力由小变大，当重力大于弹力时小球受合力向下，小球加速下落；
当弹力等于重力时，小球受到合力为0，速度达到最大；
当弹力大于小球重力时，合力向上，小球开始做减速运动。
由此可知小球下落速度的变化情况是：先变大后变小；
（2）当橡皮筋伸长量最大时，小球速度减小为0，小球受力不平衡，所以处于非平衡状态；由于弹力大于重力，合力向上，小球会向上运动；
（3）由图可知，在hb处时小球的速度是最大的，重力等于弹力；此时橡皮筋的伸长量为hb＝0.5m﹣0.4m＝0.1m，橡皮筋每受到0.1N的拉力就伸长1cm，则弹力为F＝×0.1N＝1N；所以小球的重力为1N；
此过程中，小球的重力势能转化为小球的动能和弹性势能，所以动能变化量小于重力势能变化量。
故答案为：（1）先变大再变小；（2）非平衡；（3）1；小于。
9．如图弹弓是80、90后小时候都喜欢玩的玩具。小明看到爸爸玩弹弓引起了他的好奇。他根据所学知识知道弹珠的弹射距离与橡皮条的弹性势能有关，所以他想探究“橡皮条的弹性势能与橡皮条长度、宽度的关系。”于是小明同学利用相同的弹珠，材料和厚度相同，长宽不同的橡皮条进行实验，他依次将橡皮条固定在弹弓上。在弹性范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表。
次数
橡皮条
橡皮条宽/cm
橡皮条长/cm
弹射的水平距离/m
1
a
0.50
15.00
13.20
2
b
0.50
20.00
10.10
3
c
0.50
25.00
9.10
4
d
0.50
30.00
8.20
5
e
0.50
35.00
6.00
6
f
0.50
40.00
3.00
7
g
0.80
20.00
12.00
8
h
1.00
20.00
14.00
9
i
1.00
20.00

（1）实验中，是通过 　弹珠射出的距离　来反映橡皮条弹性势能大小的。
（2）比较第1﹣6次实验可以得到的实验结论是：其它条件不变时，　橡皮条越短，具有的弹性势能越大　。
（3）对比 　2、7、8　次实验数据可以得到：其它条件不变时，橡皮条越宽具有弹性势能越大。
（4）小明同学想进一步研究弹珠弹射水平距离与弹珠质量的关系，在前面实验基础上又用质量较大的铁弹珠进行了第9次实验，小明认为同样的橡皮条，拉伸相同的伸长量，橡皮条具有的弹性势能一样大，转化给弹珠的动能一样大，由于铁弹珠的质量大，其速度 　小　，因此可以判断出弹射的水平距离 　小于　14m。（选填“大于”“等于”或者“小于”）
（5）小明想做一个能将弹珠发射的更远，应选用 　D　的橡皮条。
A.窄面长的
B.宽而长的
C.窄而短的
D.宽而短的
（6）你认为影响橡皮条弹性势能大小的因素还有 　橡皮条的厚度　（写出一条即可）。

【解答】解：（1）弹弓橡皮条弹性势能的大小是通过弹珠射出的距离来表示，射出的越远，弹弓的弹性势能越大；这里将弹性势能的大小转换为弹珠运动的距离，这就是物理中常用的转换法；
（2）比较第1﹣6次实验，橡皮条宽相同，橡皮条越长，弹射的水平距离越短，可以得到的实验结论是：其它条件不变时，橡皮条越短，具有的弹性势能越大；
（3）探究橡皮条宽度对弹性势能大小的影响，应控制橡皮条的长度相同，故选2、7、8三次实验数据进行分析；
（4）弹珠射出时弹性势能转化为动能，弹性势能一定，动能一定，铁弹珠质量大，速度小，移动距离小，故弹射的水平距离小于14m；
（5）由以上可知，弹性势能的大小与宽度、长度有关；在拉伸相同的伸长量时，宽度越宽，弹性势能越大，长度越短，弹性势能越大，故弹性势能最大的橡皮条是宽而短的，若想做一个能将弹珠发射的更远的弹弓，应选宽而短的，故选D；
（6）橡皮条的长度、宽度、厚度、材料等都影响橡皮条的弹性势能大小。
故答案为：（1）弹珠射出的距离；（2）橡皮条越短，具有的弹性势能越大；（3）2、7、8；（4）小；小于；（5）D；（6）橡皮条的厚度。
10．如图所示，在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个实心的、大小相同的铁球A、铁球B和塑料球C，球A、C离沙地高度相同.现让三个球同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图中虚线球所示。
（1）根据A、B、C三个小球在沙地中下陷的深度可以判断出释放前球 　A　的重力势能最大；
（2）比较球A、C可得出结论 　物体所处的高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大　；
（3）球在空中下落时减少的重力势能主要转化为 　动能　；
（4）小球在下落过程中，重力会对小球做功，则重力对小球做功大小与时间关系图应是 　D　。


【解答】解：
（1）小球释放前的重力势能越大，小球的能量就越多，做功本领越强，则小球陷入沙中越深；图中铁球A陷入沙中的深度最大，说明铁球A的重力势能最大；
（2）比较A、C两球可知，两球所处的高度相同，A是铁球，C是塑料球，铁球A的质量大，A球陷入沙的深度大，因此得出的结论是：物体所处的高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大；
（3）球在空中下落时，高度降低、速度变大，重力势能主要转化为动能。
（4）小球在单位时间内下落的高度越来越大（即小球下落过程中速度逐渐增大），根据W＝Gh可知，单位时间内重力对该球做功也越来越多，故D正确。
故答案为：（1）A；（2）物体所处的高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大；（3）动能；（4）D。
11．小明想利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置和器材（斜面、木块、不同质量的小钢球）来探究“影响重力势能大小的因素”。请你帮助他完成如下实验方案：

（1）实验中小球从斜面上某一高处自由滚到斜面底时，重力势能转化为 　动能　，撞击木块后推动木块在水平面上向前移动，再转化为 　内能　，最后静止。所以重力势能的大小可通过观察 　木块被推出距离　的大小来判断。
（2）实验中小明进行了如图的4步操作，由 　①③或②④；　（填序号）图可探究重力势能的大小与物体高度的关系；比较①②或③④得出的结论是 　高度相同的小球，质量越大，重力势能越大　。
【解答】解：（1）实验中小球从斜面上某一高处自由滚到斜面底时，小球所处的高度逐渐降低，其重力势能逐渐减小；但速度越来越快，其动能越来越大，正是小球的重力势能转化为了动能；小球撞击木块后推动木块在水平面上克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，最后静止；所以实验中将小球重力势能的大小转化为其对木块做功的多少来比较，即小球推动木块移动的距离越远，其对木块所做的功就越多，即具有的重力势能就越大；反之就越少，这用到了转换法；
（2）若要探究物体重力势能大小与物体高度的关系，则需让同一小球从不同高度滚下，所以应选择①③或②④图进行实验；
比较①②或③④知高度相同，小球的质量不同，且质量越大，木块被推动的越远，故可以得出的结论是：高度相同的小球，质量越大，重力势能越大。
故答案为：（1）动能；内能；木块被推出距离；（2）①③或②④；高度相同的小球，质量越大，重力势能越大。
12．如图甲、乙，分别是“探究动能大小与哪些因素有关”和“探究物体重力势能大小与哪些因素有关”的实验装置。
（1）图甲中的钢球从斜面上由静止开始滚下，高度h越大，钢球推动木块移动距离越 　大　，对木块 　做功　越多，说明钢球的 　动能　越大。经过多次实验，探究出物体动能大小与 　速度　关系。
（2）图乙中的木块从小桌正上方的不同高度，由静止自由落下。下落过程中，木块的 　重力势能　转化为 　动能　。该实验通过 　方桌陷入沙中的深浅　反映物体重力势能大小。

【解答】解：（1）探究物体动能大小与哪些因素有关时，物体动能的大小无法直接体验，所以通过小球对木块做功的多少来体现小球动能的多少，即通过木块被推动的距离来判断小球动能的大小；高度h越大，钢球推动木块移动距离越大，对木块做功越多，说明钢球的动能越大。
经过多次实验，钢球的质量不变，通过改变钢球的高度位置来改变钢球到达水平面的速度大小，由此探究出物体动能大小与速度关系；
（2）图乙中的木块从小桌正上方的不同高度，由静止自由落下。下落过程中，木块的质量不变，速度变大，动能变大，高度变小，重力势能变小，木块的重力势能转化为动能；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；
故答案为：（1）大；做功；动能；速度；（2）重力势能；动能；方桌陷入沙中的深浅。
13．高空抛物不仅是一种不文明行为，还会带来很大的安全隐患。小华设计了如图所示的实验：让三个体积相同的实心铁球A、铁球B和铝球C同时由静止释放落到沙地上，其中A、C球离沙地的高度相同。实验数据记录如表。（ρ铁＞ρ铝）
球的种类
铁球A
铝球C
铁球B
高度/cm
10
10
15
球陷入沙中的深度/cm
3
2
9
（1）本实验中，球的重力势能大小是通过 　小球陷进沙坑的深度　来反映的。
（2）比较A、C两球，得出的结论是 　物体所处的高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大　。
（3）B球落入沙中后，速度不断减小直至静止，B球的机械能转化为 　内　能。
（4）请你给高空抛物者提出一条警示语：　禁止高空抛物　（合理即可）。

【解答】解：
（1）本实验中把小球的重力势能转化成小球陷进沙坑的深度来比较各小球重力势能的大小的，这种研究问题的方法叫转换法；
（2）比较A、C两球可知，两球所处的高度相同，A是铁球，C是铝球，由于铁的密度大于铝的密度，由m＝ρV知铁球A的质量大，A球陷入沙的深度大，因此得出的结论是：物体所处的高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大；
（3）小球掉落过程中摩擦阻力做功，因此小球内能增加，小球的机械能转化为内能；
（4）高处的物体具有重力势能，落下时容易砸伤下面的人或砸坏下面的物体，所以禁止高空抛物。
故答案为：（1）小球陷进沙坑的深度；（2）物体所处的高度相同时，质量越大，物体的重力势能越大；（3）内；（4）禁止高空抛物。
14．在模拟打桩的实验中，让“重锤”（铁块）从“桩”（小桌）的正上方的某一高度处自由下落，将“桩”打入沙中，
（1）要想将“桩”打得深一些，可以采用哪些方法？
方法1：　尽可能举高点重锤　；
方法2：　选用质量大的重锤　。
（2）“重锤”重力势能的大小是通过 　桩打入沙中的深度　来反映的。
（3）每次实验时，沙子的松紧度是否要一样？　要一样　。

【解答】解：（1）要将“桩”打得深些，就是让重力势能更大些，因为“桩”被打得越深，说明重锤对桩做的功越多，重锤具有的重力势能越大；用同一“重锤”时，质量相同，所以举得越高，重力势能越大，让“重锤”从同一高度下落时，质量越大，重力势能越大；
（2）根据转换法可知，实验中通过桩打入沙中的深度来表示重锤重力势能的大小；
（3）要一样，桩打入沙中的深度与沙子的松紧度有关，实验中通过桩打入沙中的深度来表示重锤重力势能的大小要控制沙子的松紧度相同。
故答案为：（1）尽可能举高点重锤；选用质量大的重锤；（2）桩打入沙中的深度；（3）要一样。
15．在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，重物A、B、C的质量关系为mA＝mB＜mC，木桩相同。木桩和重物位置如图甲所示。重物静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示，重物B、C将木桩打入沙中的深度相同。
（1）重物自由下落打击木桩，通过观察木桩陷入沙中的深度判断 　重物　（选填“重物”或“木桩”）的重力势能大小。
（2）比较 　A、B　两个重物将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小和重物下落高度的关系，得出的结论是：　物体的质量一定时，高度越高　，重力势能越大。
（3）我们 　能　（选填“能”或“不能”）比较出甲图中重物B、C的重力势能的大小，理由是 　B和C两个重物将木桩打入沙中的深度相同，根据转换法可知两个重物的重力势能大小相同　。
（4）本实验中除了应用控制变量法以外还运用到了转换法，请再列举一个实验探究中运用转换法的例子：　比较木块被撞击后移动的距离来判断小车动能大小　。

【解答】解：（1）让重物自由下落打击木桩，通过观察木桩陷入沙中的深度判断重物的重力势能大小；
（2）由题知，本次实验是探究重力势能的大小和重物下落高度的关系时，根据控制变量法可知，应控制物体的质量一定，改变物体下落的高度；
由题意和图甲可知，重物A、B的质量相等，重物B的高度大于重物A的高度，由图乙可知，重物B撞击木桩陷入沙中的深度大于重物A撞击木桩陷入沙中的深度，所以可得出的结论：物体的质量一定时，高度越高，物体的重力势能就越大；
（3）由题意和图示可知，虽然重物B、C下落的高度不同，质量也不同，但是重物将木桩打入沙中的深度相同，结合转换法可知甲图中重物B、C的重力势能是相等的，即能比较重物B、C的重力势能的大小；
（4）比较木块被撞击后移动的距离来判断小车动能大小运用了转换法。
故答案为：（1）重物；（2）A、B；物体的质量一定时，高度越高；（3）能；B和C两个重物将木桩打入沙中的深度相同，根据转换法可知两个重物的重力势能大小相同；（4）比较木块被撞击后移动的距离来判断小车动能大小。
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